利用植物次生代谢产物抑制互花米草入侵的生态治理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用互花米草的次生代谢产物，进行分离鉴定，研究其抑制互花米草本身的生长，从而控制滨海湿地互花米草入侵的方法，是植物生态治理方法领域。
【背景技术】
[0002]互花米草由于其在保护堤岸、滩涂围垦、消浪促淤和降低水体富营养化方面的作用，作为生态工程物种用于滨海湿地，并成为滨海湿地潮间带的优势植物。但互花米草入侵并快速扩散，逐渐形成单一群落在与本土物种芦苇和海三棱薦草的竞争中处于优势地位。互花米草入侵改变了入侵地生态系统的生物和非生物特征，从而直接或间接地改变了生态系统生物多样性，使本土海三棱薦草的多度和种子产量及分布面积在短时间内迅速减少，较于本土芦苇具有更强的竞争优势，导致入侵地植被类型发生改变，对当地的昆虫、土壤底栖动物多样性也会产生影响。
[0003]目前并没有一种经济安全有效的方法，来控制互花米草的入侵。物理防治法虽然在短期内比较有效，但是成本很高、费时费力，且单一的物理方法仅仅能在第一个生长季内具有显著的去除效果，往往需要根据互花米草群落的具体情况联合使用几种物理方法。化学防治法通常被认为是不可取的，因为化学药品往往具有一定的毒性和残留问题，在杀死互花米草的同时也容易杀死其他植物和天敌，使防治区干扰程度加大，可能对生态系统中动植物的区系以及人类健康、经济社会发展造成影响。生物防治法存在生物入侵的风险。
[0004]植物次生代谢产物是植物对环境的一种适应，是在长期进化过程中植物与生物和非生物因素相互作用的结果。利用次生代谢产物作用对互花米草进行控制具有一定的优势，是一种经济实用、环境友好、符合源头治理原则的控制的方法，可以通过人工放大的方式，将次生代谢产物作用增强，从而达到控制互花米草生长的目的。应用本次实验的结果，就可以在不破坏原有环境基础上控制互花米草的生长，所以，研究互花米草的次生代谢产物作用是很有意义的，它不仅能够为研究互花米草的入侵机理提供科学依据，还能为互花米草的防治提供方法参考。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供了一种利用互花米草的次生代谢产物作用来抑制其本身的生长，从而控制滨海湿地互花米草入侵的一种方法。它可以解决一些在控制互花米草入侵方面的不足。
[0006]本发明一种利用植物次生代谢产物抑制互花米草入侵的生态治理方法，其特征在于包括有以下步骤:
(a)在实地滨海湿地对外来入侵种互花米草采样；互花米草群落土壤和种子的采样区域设定在互花米草原始引种区域，九段沙的中沙；在每个采样点采集深度为1cnHBOcm 土壤；选择长势较好的植物，采集已经成熟的植物种子，用自封袋封好带回实验室；
(b)将土壤晾干过筛，每个采样点的土壤等量混合后，装入密封袋备用；土壤为从九段沙采集的预处理好的土壤，称取500g 土壤放入2.5L的锥形瓶中，加入IL蒸馏水，每隔12小时振荡30min后，48小时后过滤，配制不同浓度互花米草土壤水浸液；
(c)进行土壤水浸液不同浓度对互花米草种子和幼芽生长的影响；每隔24 h记录种子萌发的数量(互花米草以胚芽鞘伸长5 mm为准)，并加入适量蒸馏水，连续记录7天，采用砂培法进行幼苗生长实验，培养15天后试验结束；测定单株苗高、根长，称其鲜重，测定其体内酶活性。
[0007]本发明在利用不同浓度的互花米草土壤水浸液进行互花米草种子萌发以及植株生长实验过程中发现，自然条件下的互花米草群落的次生代谢产物对其本身生长具有一定的抑制作用，互花米草群落土壤水浸液，在低浓度时，能够促进互花米草种子的萌发和幼苗的生长，而在高浓度时，能够抑制互花米草种子的萌发和幼苗的生长，而且这种抑制作用随土壤水浸液浓度的升高而增强，在高浓度的土壤水浸液条件下，使得S0D、P0D和CAT活性降低。本发明对互花米草进行控制具有一定的优势，是一种经济实用、环境友好、符合源头治理原则的控制的方法，期望能够在不破坏原有生态环境的情况下，控制互花米草的生长，为滨海湿地自然保护区互花米草入侵防治提供科学依据。
【附图说明】
[0008]图1是土壤水浸液对互花米草种子萌发率的影响
图2是土壤水浸液对互花米草萌发种子幼芽长和幼根长的影响。
【具体实施方式】
[0009]现将本发明额具体实施例叙述于后。
实施例
[0010]本实施例的步骤如下所述:
1，互花米草群落土壤和种子的采样区域设定在互花米草原始引种区域，九段沙的中沙，设置六个采样点，在每个采样点采集深度为10cm-30cm 土壤；选择长势较好的植物，采集已经成熟的植物种子，用自封袋封好带回实验室。将土壤晾干过筛，每个采样点的土壤等量混合后，装入密封袋备用。
[0011]2，称取500g 土壤放入2.5L的锥形瓶中，加入IL蒸馏水，每隔12小时振荡30min后，48小时后过滤。滤液用旋蒸仪浓缩至lOOmL，其浓度为5g/mL，设为I。用蒸馏水稀释，配置浓度梯度为0，0.1，0.3，0.5，0.7，1.0的土壤水浸液。
[0012]3，分别将30粒经过春化的互花米草种子置于预先装有洗净并烘干三层滤纸的9cm培养皿中，分别加入各个梯度的土壤水浸液溶液10 mL，对照组加入10 mL无菌蒸馏水。每隔24 h记录种子萌发的数量(互花米草以胚芽鞘伸长5 mm为准)，并加入适量蒸馏水，连续记录7天。各取20粒刚刚发芽的种子(以胚芽鞘伸长5 _为准)置于预先装有洗净并烘干等量细砂的各培养皿中，加入各浓度土壤水浸液10 mL，无菌蒸馏水作为对照处理，培养15天后试验结束，测定单株苗高、根长，称其鲜重。
[0013]自然条件下的互花米草群落次生代谢产物对其本身生长具有抑制作用，互花米草群落土壤水浸液，在低浓度时，能够促进互花米草种子的萌发以及幼苗生长；在高浓度时，能够抑制互花米草种子的萌发以及幼苗生长，而且这种抑制作用随土壤水浸液浓度的升高而增强。
[0014]试验结果分析
附图1结果分析
在附图1中，低浓度的土壤水浸液(〈0.3)，提高了互花米草种子的萌发率和萌发速率。当土壤水浸液浓度为0.1时，与对照组相比，种子的萌发率提高了 10.3%，种子萌发速率提高了 18.3%。高浓度的土壤水浸液(>0.3)，降低了互花米草种子的萌发率和萌发速率，并且这种抑制作用随土壤水浸液浓度的升高而增强。与对照组相比，当土壤水浸液浓度分别为
0.5,0.7、1.0时，互花米草种子萌发率分别降低了 26.9%,53.8%,93.6%，互花米草种子萌发速率分别降低了 48.1%、69.6%,96.2%。高浓度的土壤水浸液严重抑制了互花米草种子的萌发，而且使得种子萌发的时间延后。而且，高浓度土壤水浸液对萌发种子幼芽和幼根的生长有明显的抑制作用。
[0015]附图2结果分析
在附图2中，低浓度的土壤水浸液(〈0.3)，提高了互花米草幼苗生长速率。高浓度的土壤水浸液(>0.3)，降低了互花米草幼苗生长速率，并且这种抑制作用随土壤水浸液浓度的升高而增强。
【主权项】
1.一种利用植物次生代谢产物抑制互花米草入侵的生态治理方法，其特征在于是有以下的过程和步骤: a，在实地滨海湿地对外来入侵种互花米草采样；互花米草群落土壤和种子的采样区域设定在互花米草原始引种区域，九段沙的中沙； b，配制互花米草土壤水浸液(仿互花米草次生代谢产物)；土壤为从九段沙采集的预处理好的土壤，称取500g 土壤放入2.5L的锥形瓶中，加入IL蒸馏水，每隔12小时振荡30min后，48小时后过滤，配置不同浓度土壤水浸液； c，进行土壤水浸液不同浓度对互花米草种子和幼芽生长的影响；每隔24 h记录种子萌发的数量(互花米草以胚芽鞘伸长5 mm为准)，并加入适量蒸馏水，连续记录7天，采用砂培法进行幼苗生长实验，培养15天后试验结束；测定单株苗高、根长，称其鲜重，测定其体内酶活性。
【专利摘要】本发明利用植物次生代谢产物抑制互花米草入侵的生态治理方法，涉及一种利用互花米草的次生代谢产物，进行分离鉴定，制备互花米草土壤水浸液，研究其抑制互花米草本身的生长，从而控制滨海湿地互花米草的入侵。本发明属植物生态治理领域。
【IPC分类】A01M99/00
【公开号】CN105123669
【申请号】CN201510569355
【发明人】何池全, 张琦, 齐西同, 杨学城, 龙孟苓, 秦哲, 尚海, 叶丹华
【申请人】上海大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月10日