免费文献传递   相关文献

An Investigation of the Effects of Environmental Factors on the Flowering and Seed Setting of Mikania micrantha H.B.K (Compositae)

环境因素对薇甘菊开花结实影响初探



全 文 :热带亚热带植物学报 2003,11(2):123—126
]ournat of Tropical arid Subtropical Botany
环境因素对薇甘菊开花结实影响初探
杨期和 冯惠玲 ,2 叶万辉 曹洪麟 邓 雄 许凯扬
(1.中国科学院华南植物研究所 ,广东 广州 510650;2.深圳仙湖植物园,广东 深圳 666303)
摘要:2001-2002年度在广东东莞市选取不同的自然小生境,研究土壤肥力、土壤水分和生境郁闭度对薇甘菊
(1ltr/kan/a m/eranthaH.B.K)开花结实的影响,结果表明:土壤肥力较高,花数较多,花期较长,结实率较高,种子千粒重
较大;但土壤肥力过高,虽然种子千粒重大,花期长,但花数少,结实率低。在开阔的生境中,薇甘菊花数多,花期长;在
林荫处花期短,花数少,但种子千粒重反而有所升高;植株在郁闭度为 10%-20%的生境中结实率最高,高于 20%或低
于 10%结实率均有所降低,过强或过弱的光照均不利于结实。土壤湿度虽然对种子千粒重无明显影响,但对薇甘菊花
数、花期和结实率的影响显著,土壤湿度大,花数多,结实率高,花期长。在自然生境中,三种因素的影响既相对独立又
相互制约。
关t词 :薇甘菊 ;郁闭度;土壤水分;土壤肥力;开花;结实
中圈分类号 :Q948.11 文棘标识码:A 文章编号 :1005-3395(2O03)02-0123-O4
An Investigation ot"the Efects ot"Environm ental Factors on the
Flowering and Seed Setting ot"Mikania micrantha I-1.R K(Compositae)
~AH(I Qi-he FLING Hui-1 ing , YE Wan-hui CAO Hong.1 in
DENG Xiong XU Ka i-yang
(1.South Ch/na f,lI嘲l|e 蛔哆 ,the Chi~se Aeoder~"o/ SeleneeJ.0Il蛐 510650,QI
2.Shenahen, Lake Bota~ Garden,Sllon2tm 518028,China)
A,bsla-aet: ’nle efects ofsoil fertility, s0il moisture content and shade density Oil flowering and seed setting of
M/kan/a mierothawere investigated at difclrent habitats in DongguanCity,~3uangdong Province, during 2001 to
2002. e plants growing On less fertile soil caused fewer flOW~IS,lower seed setting percentage。less looo-grain
weight and shorter flowering duration than those On llOr~fertile soil. H01 Iver. over-fertile soil also resulted in
fewer flowers and

1ow seed seting percentage.1【11e plants growing in open habitat had mole flowers with longer
flowering duration; whereas under shade the lO00-grain weight WaS shown to have a slight

increase。 e seed
setting percentage was high~ at 10%-20% ofshade density。 Moist soil land nO signitieant efect On looo-grain
weight,but obviously ledto mole flowers,high seed setingpercentage andlonger floweringdUrltiol1.
Key words:朋 an/a m/erantha;Canopy density;,Soil moisture;Soil f~rtility,Flowering;Seed setting
薇甘菊 (M/kan/a m/erantha H.B.K)是菊科假
泽兰属的多年生藤本植物,原产中、南美洲,生长极
其迅速,可攀缘缠绕其它乔灌草本植物,重压于其
冠层顶部,阻碍附主植物的光合作用继而导致附主
收一 日期:2002-07-15 接受日期:2002—11—18
基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(编号:(32OOOO468O3);
广东省科技百项工程项目(编号:2KB06801 s);深圳城
市管理计划项 目资助
’通讯作者 c‘Irre目l姗ldingItlt[aot
死亡,被认为是世界上最具危害的热带、亚热带杂
草之一【l 。20世纪 70-80年代在香港和深圳先后出
现,目前在深圳 、东莞、内伶仃 岛等地广泛 出现,并
已对森林、果园、草地生态系统造成严重危害,大量
物种被蚕食,造成生物多样性的严重丧失,也给香
蕉、茶叶、可可、水稻等经济作物的种植业造成了重
大损失 51。在我国,除香港和广东省外,台湾中南部
和广西梧州也有发现。近年来由于广东经济的飞速
维普资讯 http://www.cqvip.com
热带亚 热带植物 学报 第 11卷
发展,密如蛛网的公路网以及大量新开发土地的出
现,自然环境的人为干扰等为薇甘菊在广东的快速
蔓延提供了外部条件,而且广东地处南亚热带气候
带,适合薇甘菊 的生长 ,薇甘菊正逐年扩大其分布
范围嘛7】。
薇 甘菊 的扩散速度和危害早就引起 了广泛关
注 ,国外有关的研 究报道甚多,大部分是关于它的
扩散、危害情况和防治方法等。薇甘菊的快速生长、
蔓延,造成了严重 的危害,已引起 了国内外 的高度
重视 。但世界各地至今尚未找到清除薇甘菊的价
廉效高的方法。加强薇甘菊生物学和生态学 的研
究,以揭示薇甘菊生长、繁殖和分布、扩散的限制因
子,对其潜在的分布与危害范围及界限进行预测 ,
为制定薇甘菊的控制管理决策方案提供科学依据 。
在植物的生活周期中,植株 的开花和结实期、种子
和幼苗阶段是种子植物生活史中的重要阶段 ,了解
植株开花结实习性对不同环境条件 的响应可为薇
甘菊的防控提供理论依据。
1材料和方法
本研究于 2001-2002年在广东东莞进行。自然
生境中,选取 5个不同小生境 (分别为山地 、菜地 、
稻 田、塘泥、垃圾堆积处 )光照充分开阔处 的植株,
定期浇水保证水分供应,进行定位的物候观测记
录 ,并用透 明透气 的塑料袋套袋直至种子完全成
熟,统计花序数、小花数 、结实率、种子千粒重,以了
解土壤肥力对薇甘菊开花结实的影响。在 5个不同
小生境用取土器 (0-20 cm)按 S型多点采取土样,
经风干后用于土壤速效 N、P、K含量的分析。土壤
粘粒全量分析按常规方法进行 ,有机质采用丘林
法 。在菜地生境中,由于周围有竹类和芭蕉等植物,
导致在 同一片薇甘菊植丛中,光照条件不同,因此
在此生境中探讨生境郁闭度对花序数、小花数、结
实率、种子千粒重的影响。郁闭度采用样点法测定。
试验地周围有水塘和水沟,薇甘菊分布在水源周围
的斜坡上,在不同的坡面上选取开阔处的薇甘菊作
为试验材料,对土壤含水量进行测定,以探讨土壤
含水量对开花结实的影响。取样与调查土壤水分在
旱季进行,取样共 3次,依次为 9月 30日,l0月 30
日和 l1月 30日,取样深度均为 30-35 tin,含水量
采用烘干法测定,在 105-110℃的温度下烘 16 h称
重。每个对照的样方面积为 l m2,三次重复。对试验
样地进行清理,每平方米面积内留四个植株 (选留
粗细相似的老茎,仅 留地上部分 2个节),其余的全
部清除。对花数、结实率、花期天数和千粒重数据统
计处理时采用 Excel(2ooo)进行 AN0VA检验,LSD
检验法进行多重比较 。
2 结果和分析
2.1土壤肥力对开花和结实的影响
山地 、稻 田、菜地、塘泥 、垃圾堆积处 5个小生
境土壤肥力依次增强,土壤肥力对薇甘菊的开花和
结实影响是显著的(表 1)。野外观测表明,薇甘菊
开花数量很大,在 0.25 m2面积 内,计有头状花序达
21 385-51 445个,合小花 85 540—205 780朵,在稻
田和菜地开花数量较多,塘泥次之 ,山地和垃圾堆
上 的开花数量最少。结实率为 12.86%一56.22%,稻
田和菜地结实率较高,塘泥次之 ,山地和垃圾堆结
实率最低 。中等肥力的土壤有利于花数的增加和结
实率的提高,过肥和过于贫瘠的土壤开花少,结实
率亦低 。
薇 甘菊种子很小 ,种子千粒重仅 为 0.0892一
表 l土壤肥力对开花和结实的影响
Table l Efectofsoilf~ intyOnfloweringand seed骶啦ingofM/kaa/a m ,铂
同一横排中右上角带有相同字母的为无显著性差异 (LSD检验,P=O.Oi)。Figuresineachlmefolowedbythe s锄 eletters aIe
not signifcantly diferent from each o~cv(LSD test,P=O.Oi)
维普资讯 http://www.cqvip.com
第 2期 杨期和等:环境因素对薇甘菊开花结实影响初探 125
0.1082 g。山地上薇甘菊种子千粒重明显偏低,其它
几种土壤类型的种子千粒重无显著差异。薇甘菊的
花期始于 8月底,12月底陆续结束,盛花期为 9月
至 11月。土壤肥力影响花期,塘泥和垃圾堆开花较
早,8月 23-25日已开始开花 ,花期分别长达 78和
82 d,山地上的花期只有 50 d,土壤肥力与花期呈显
著的直线相关 (表 1)。
2.2 自然生境中郁闭度对开花和结实的影响
郁闭度对薇甘菊种子的开花和结实的影响是
显著的(图 1)。野外观察表明,薇甘菊在郁闭度过
大 (超过 60%)的林下环境 中很少有分布 ,在半荫
生的环境 中长势不 良,能正常开花结实的就更少 。
在郁 闭度为 0%-10%和 1O%-2O%下 25 m2面积 内
生长的植株开花数分别为 205 778和 21 1 076,种子
千粒重为0.0999和 ~1017 g,花期为 78.67和 7833 d,
方差分析表 明均无显著差别,但 结实率前者
0



o

E
Z


餐闭鹰 Shadedensity
口结实搴 Seedset 一花囊 Numberofflowees
=


t,)
Il}


(51.O5%) 低于后者 (59.56%);在郁闭度 20%-
30%和 30%以上 生长 的植 株 花数 较 少 (分 别 为
195 977和 130 165),结实率较低 (分别为 49.68和
41.22%),花期较短 (仅为 72.67和 63.33 d),但千
粒 重却有所 增加 ,郁 闭度 为 30%以上 时 ,高达
0.1084 g,也就是说,郁 闭度大于 10%以上,花数、结
实率和花期与郁闭度呈显著的负相关 (图 1)。
2.3土壤含水量对开花和结实的影响
土壤含水量对薇甘菊的花期、开花数和结实率
的影响显著 ,但对种子千粒重几乎无影响 (图 2)。
土壤含水量在 15.77%-24.09%之 间,花期 、开花数
和结实率差异不明显,花期均较长,花数多,且结实
率较高。可见土壤含水量约在 15%-24%时,能充分
保证植株开花结实的需要;土壤含水量低于 15%以
下,花期缩短,开花数减少,结实率降低。土壤含水
量与花数 、结实率和花期均呈显著 的直线相关。
餐闭鹰 sI豫dedims
口花期 Duration of fIo ,咖口一千麓■ 1000-grain weight
图 l郁闭度对薇甘菊种子开花和结实的影响
Fig.1 Efectofshadedensityonthefloweringand seedsettingofM/kan/a m/ermatha
8.97 12.58 15.77 18.53 24.09
土壤含水■Soil moi~um content(%) 土壤含水量Soil moisture content(%)
口花数 Number of flowers 一结实事Seet set 口花期 Duration of flowering一千粒重 1000-grain weight
图2土壤含水量对薇甘菊开花和结实的影响
Fig.2Efectofsoilmoisture contentonthefloweringand seed settingof M/kan/a m/crmatha
富一口u¨ e^ o^霉lo colBJ0Q曩撑
∞ ∞ ∞ 矗;∞ ∞ 约 协 。
他 ∞ ∞ ∞ 2l o
一6)lu西一m≥uIBJ西-o8I.—嚣
一9芏西一呈Iu罨口。晷 I_●箨十
一 一l。∞ 00∞翳袜姗
∞ ∞ ∞ 约 o
维普资讯 http://www.cqvip.com
热 带亚热 带植 物学 报 第 ll卷
3讨论
土壤肥力、土壤湿度和郁闭度是影响薇甘菊开
花和结实的重要环境因素,从它们对薇甘菊开花结
实的影响来看,薇甘菊是一种喜光好湿且较喜肥的
植物,这与黄忠 良等嘲研究表明薇甘菊喜光好湿 的
结论是一致的。薇甘菊具有较强繁殖力和适应性,
在 南 亚热 带低 海 拔 地 区 的 各 种 生 境 中均 可 分
布[5-7],但土壤肥力、土壤湿度和郁闭度等条件不同,
生长发育会有较大的差异。适度的土壤肥力有利于
花数的增多、千粒重的增大和花期的延长,但过肥
的土壤,往往使其开花结实受到一定程度的抑制 ,
这与一些作物的生长反应是一致的。氮素过高,易
使营养生长过旺,对生殖生长不利,薇甘菊表现为
开花不集中,花期长 ,花数少,结实率低 。胡玉佳等【4】
的研究已表明,薇甘菊每天需光照 12 h左右才能正
常结实,本研究表明薇甘菊的开花结实不但与光照
时间有关 ,而且与光照强度有关,郁 闭度在 10%以
上,随郁闭度的增大 ,光照强度减弱,花数变少 ,结
实率下 降和花期缩短;但在郁闭度仅为 0%-10%
时,尽管与 10%-20%时的花数没有显著差异 ,但结
实率明显低于后者,极可能由于较强 日光直射 (特
别是正午) 导致花粉和雌蕊受伤害而影响授粉,最
终导致结实率有所下降。由于在郁闭度较高的林下
薇甘菊结实率低 ,因而植株有相对足够营养供应种
子的发育 ,使种子有较高的千粒重 ,而对许 多植物
来说,千粒重的增大往往使种子有较高的发芽率和
发芽势,且幼苗的存活率较高【9.堋,这也是薇甘菊适
应荫生环境的一种繁殖机制。
由于薇甘菊耐贫瘠 ,所以土壤肥力对薇甘菊分
布的影响不大,相对重要的是光照和土壤水分嘲,本
研究表明这三者都是影响薇甘菊开花结实的重要
环境条件,三者的影响既相对独立,又相互影响。薇
甘菊往往最容易入侵农 田、菜地、果园等生境 ,就是
因为它们有良好的肥、水、光条件;在比较瘠薄的沙
地,光照条件好,但薇甘菊长势不好,开花结实也
差 ;低地荫生环境 ,水肥条件适宜 ,但 由于光照不
足,开花结实也不良;对于地势较高易缺水的沙地,
薇甘菊很少分布,即使有生长,通常开花结实也少。
所以,在自然生境中防治薇甘菊,就应该综合考虑
土壤肥力、水分和郁闭度条件 ,而不能顾此失彼。
参考文献
【1】 Cock M J W. Potential biological control a窖c鹏 for MO.mia
m/crant~a H B.1(.from the鹋砷 m~io.【J】.Trop Peat
M 锄 & 1982。28:242-254.
【2】CronkQCB。FullerJL Plant inveders:The threat to natural
ec稍 tems[uq.Chapman&I-lan.1995.241.
【3】IUCN.100oftheworld’sworstinvasive alien specie$.hUp./www.
iucn.org/biodiversityday/100booldet.pdE 2002.
【4】HuY J(胡玉佳),PaulPHB(毕培曦).A study On life cycle end
response toherbicides of M/mn/a m/cmntJm【J】.Aeta SCI Nat
Univ su 墩 lni(中山大学学报),1994,33(1):88—95.血 three)
【5】HuangZL(黄忠良),C∞ HL(曹洪●)。 xD(粱晓东 ),
et a1.The 8~owth end d,naS~ efect ofM~onia ndcrmshain
dife~nthabitats【J】.J Trop Subtrop Bot(热带亚热带植物 学
报 ),2000,8(2):131-138.(inChinese)
【6】ZanQJ(咎启杰)。Wen8Y J(王勇军 )。Wen8B S(王伯荪)。
et a1.The distn~ on end harm of the exotic weed M/kan/a
micrantJm 【J】.Chin J Ecol(生态学杂志 )。2000,19(6):58-61.
(inchinese)
【7】g~ongGH(孔国辉 )。WuQG(吴七根 ),HuQM (胡启明)。et
a1.Further supplementszy data On M/kan/a m/cmntJmH.BJ
(A咖珊潮 【J】.J3"top SId opBot(热带 亚热带植物学报 )。
2000,8(2):128-130.(inChinese)
【8】SwamyP S。Ramahishn~ P S.Growth endallocation pIm锄 sof
M/kan/a m/cmntJm in 双雎 cssi伽|l environments after sl珊lh and
bum agri~ -e【J】.CanJBot,l988,66:1465—1469.
【9】Hon J,Romo JT.Seedw-ight蚰d ∞ time afectgrowth
of 2 shrubs【J】.J R舳geM柚age 1998。51:699—703.
【10]Mmi~ts k Dennis T& Triploid end tetraploid watermelon
(ci 以瑚 lanams Crhunb.)Matsum.endNahi) seed size end
w蛐 CtonbitG∞etic8Coope~ vcRepo~ 1999,2"2:34-37.
维普资讯 http://www.cqvip.com