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兰州地区胡麻田杂草群落生态位及优势伴生杂草化感作用研究

赵利  
【摘要】:胡麻(Linum usitatissimum L.)是我国西北、华北干旱高寒地区的主要经济作物和重要的油料作物。甘肃胡麻常年播种面积13.3万hm~2左右,总产15万t,播种面积占全国的30%以上,而总产占全国的40%以上,在全国胡麻生产中占有重要的地位。 胡麻田间伴生杂草种类多,种群密度大,杂草与胡麻共生期长,胡麻田杂草危害相当严重,是胡麻减产和品质下降的重要因素之一。然而,关于兰州地区胡麻田间杂草种类、消长规律、群落生态位特征及其化感效应的研究国内外报道较少。因此,本文利用生态位理论研究胡麻田杂草种类及其消长变化规律,揭示杂草群落的结构、种间关系及优势杂草与胡麻的竞争关系;研究优势杂草对胡麻的化感效应,明确其化感作用的主要部位及特点;研究田间第一大杂草化感作用主要部位不同化感物质释放途径下对胡麻的化感作用及其水浸提液对胡麻化感作用的机理。取得的主要研究结果如下: 1.兰州地区胡麻田杂草群落中共有23种杂草,隶属11个科,其中,最主要的有禾本科、菊科、藜科、苋科和旋花科。杂草消长动态变化为:4月中旬杂草开始发生,5月中旬和6月中旬为两个出草高峰期。从除草剂防除对象的分类来看,阔叶杂草和(或)一年生杂草是防治的重点。 2.胡麻田优势杂草种群为:地肤、狗尾草、藜、苣荬菜、稗草和打碗花。从生态位宽度来看,地肤、藜、苣荬菜、稗草、狗尾草和打碗花与胡麻的时间生态位宽度依次由大到小;地肤、藜、狗尾草、稗草、苣荬菜和打碗花与胡麻的水平生态位宽度依次由大到小;地肤、狗尾草、稗草、藜、打碗花和苣荬菜与胡麻的垂直生态位宽度依次由大到小;综合生态位宽度由大到小处于前三位地依次为地肤、狗尾草和藜,这三种杂草在群落中处于优势地位,对胡麻的危害程度较大,他们与胡麻伴生期长,竞争水分养分和生长空间均比较激烈。从生态位重叠情况来看,地肤和狗尾草的时间生态位重叠值最大,与苣荬菜的水平生态位重叠值最大;而苣荬菜和藜的垂直生态位重叠值最大。说明上述杂草相互之间利用资源的相似性较高。 3.2种优势杂草——地肤和藜的根系、地上部茎叶和全株水浸提液对胡麻种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数及幼苗的根长、苗高、根鲜重和苗鲜重均有不同程度的抑制作用,而且地上部茎叶和全株水浸提液抑制率随着浸提液浓度的升高而增大。且同一浓度处理,除了0.100g/mL地上部和全株处理为100%抑制外,其余不同浓度处理均以地上部茎叶综合效应最大,全株次之,根系综合效应最小。2种杂草的水浸提液抑制胡麻种子萌发主要是抑制了活力指数;抑制胡麻幼苗生长主要是抑制了根的生长。 4.不同浓度的地肤地上部茎叶水浸提液、地上部挥发物、地上部枯落物、地上部腐解物均对胡麻种子萌发和幼苗生长有不同程度的抑制(或促进)作用,说明地肤地上部可以通过淋溶、挥发、枯落物淋溶和残体腐解等途径释放化感物质,从而影响胡麻生长。 5.在不同浓度地肤地上部水浸提液胁迫下,胡麻的SOD、POD活性均随着胁迫时间的延长呈先升高后降低的趋势,MDA含量呈平稳上升趋势;在同一处理时间段,随着处理浓度的升高,SOD、POD活性促进(抑制)率变大,MDA含量增大。表明地肤地上部水浸提液化感物质对胡麻保护性酶活性和膜脂过氧化作用有重要影响。


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