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幌伞枫(Heteropanaxfragrans(Roxb.)Seem.),五加科幌伞枫属,常绿乔木,我国南方各省有分布。薇甘菊(Mikania micrantha H.B.K.),菊科草质藤本,原产中、南美洲,现已入侵我国珠江三角地区并造成严重危害。本研究在先期发现幌伞枫对薇甘菊有化感抑制作用的基础上,进一步探索化感物质的提取、作用方式、其产生抑制作用的结果及野外化感作用出现的前提条件。
对幌伞枫叶的乙酸乙酯提取物进行分离,提取物的化感抑制效果随着进一步的分离而得到加强,表明提取物中存在可分离出来的化感抑制物质,从化感物质水平上明确了幌伞枫对薇甘菊化感作用。黑麦草、白三叶和萝卜也对幌伞枫化感物质敏感。
为揭示幌伞枫化感作用对薇甘菊生长的影响,在土壤中添加幌伞枫叶种植薇甘菊,结果表明薇甘菊的叶绿素含量降低、光合作用下降、分枝数减少、生物量减低。用含有幌伞枫根分泌物的收集液浇灌薇甘菊2个月后,薇甘菊的叶绿素含量降低、叶面积变小、根冠比增大。因此幌伞枫的化感物质能影响薇甘菊的光合作用、呼吸作用和物质的分配,从而抑制薇甘菊的生长。
在加有幌伞枫叶的土壤中种植不同密度的薇甘菊,低密度时,薇甘菊的单个平均生物量显著降低、根冠比变大,表明幌伞枫叶降解释放的化感物质对薇甘菊化感抑制作用,这种抑制作用随着薇甘菊种植密度的增加而减轻,直至消除。薇甘菊种植密度进一步加大时,又因为资源利用性竞争,而使得单株薇甘菊的生物 量下降,显示薇甘菊在加有幌伞枫叶的土壤中生长同时受到植物竞争和化感作用 的影响。
在土壤中添加幌伞枫叶种植薇甘菊、用含有幌伞枫根分泌物的收集液浇灌薇甘菊的实验显示:幌伞枫叶降解释放的化感物质和根分泌物对薇甘菊生长产生显著影响;在野外实验地中雨雾淋溶和自然挥发不是幌伞枫化感物质的主要释放途径;实验室中发现幌伞枫的挥发性成分中不含有抑制性物质或者含量微弱。因此,植株分解和根分泌是幌伞枫化感物质的主要释放途径。
为明确幌伞枫化感作用与种植密度的关系,分别用单株幌伞枫树下和成林幌伞枫林下土壤和土壤水浸液对萝卜和薇甘菊进行生物测定,结果显示成林幌伞枫林下的土壤对受试对象有明显的抑制作用,表明幌伞枫化感作用的体现与其本身的种植密度相关,单株的幌伞枫不表现出化感作用,只有成林的幌伞枫才表现明显的化感作用。