利用植物次生代謝產物抑制互花米草入侵的生態治理方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用互花米草的次生代謝產物，進行分離鑒定，研究其抑制互花米草本身的生長，從而控制濱海濕地互花米草入侵的方法，是植物生態治理方法領域。
【背景技術】
[0002]互花米草由于其在保護堤岸、灘涂圍墾、消浪促淤和降低水體富營養化方面的作用，作為生態工程物種用于濱海濕地，并成為濱海濕地潮間帶的優勢植物。但互花米草入侵并快速擴散，逐漸形成單一群落在與本土物種蘆葦和海三棱薦草的競爭中處于優勢地位。互花米草入侵改變了入侵地生態系統的生物和非生物特征，從而直接或間接地改變了生態系統生物多樣性，使本土海三棱薦草的多度和種子產量及分布面積在短時間內迅速減少，較于本土蘆葦具有更強的競爭優勢，導致入侵地植被類型發生改變，對當地的昆蟲、土壤底棲動物多樣性也會產生影響。
[0003]目前并沒有一種經濟安全有效的方法，來控制互花米草的入侵。物理防治法雖然在短期內比較有效，但是成本很高、費時費力，且單一的物理方法僅僅能在第一個生長季內具有顯著的去除效果，往往需要根據互花米草群落的具體情況聯合使用幾種物理方法。化學防治法通常被認為是不可取的，因為化學藥品往往具有一定的毒性和殘留問題，在殺死互花米草的同時也容易殺死其他植物和天敵，使防治區干擾程度加大，可能對生態系統中動植物的區系以及人類健康、經濟社會發展造成影響。生物防治法存在生物入侵的風險。
[0004]植物次生代謝產物是植物對環境的一種適應，是在長期進化過程中植物與生物和非生物因素相互作用的結果。利用次生代謝產物作用對互花米草進行控制具有一定的優勢，是一種經濟實用、環境友好、符合源頭治理原則的控制的方法，可以通過人工放大的方式，將次生代謝產物作用增強，從而達到控制互花米草生長的目的。應用本次實驗的結果，就可以在不破壞原有環境基礎上控制互花米草的生長，所以，研究互花米草的次生代謝產物作用是很有意義的，它不僅能夠為研究互花米草的入侵機理提供科學依據，還能為互花米草的防治提供方法參考。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是提供了一種利用互花米草的次生代謝產物作用來抑制其本身的生長，從而控制濱海濕地互花米草入侵的一種方法。它可以解決一些在控制互花米草入侵方面的不足。
[0006]本發明一種利用植物次生代謝產物抑制互花米草入侵的生態治理方法，其特征在于包括有以下步驟:
(a)在實地濱海濕地對外來入侵種互花米草采樣；互花米草群落土壤和種子的采樣區域設定在互花米草原始引種區域，九段沙的中沙；在每個采樣點采集深度為1cnHBOcm 土壤；選擇長勢較好的植物，采集已經成熟的植物種子，用自封袋封好帶回實驗室；
(b)將土壤晾干過篩，每個采樣點的土壤等量混合后，裝入密封袋備用；土壤為從九段沙采集的預處理好的土壤，稱取500g 土壤放入2.5L的錐形瓶中，加入IL蒸餾水，每隔12小時振蕩30min后，48小時后過濾，配制不同濃度互花米草土壤水浸液；
(c)進行土壤水浸液不同濃度對互花米草種子和幼芽生長的影響；每隔24 h記錄種子萌發的數量(互花米草以胚芽鞘伸長5 mm為準)，并加入適量蒸餾水，連續記錄7天，采用砂培法進行幼苗生長實驗，培養15天后試驗結束；測定單株苗高、根長，稱其鮮重，測定其體內酶活性。
[0007]本發明在利用不同濃度的互花米草土壤水浸液進行互花米草種子萌發以及植株生長實驗過程中發現，自然條件下的互花米草群落的次生代謝產物對其本身生長具有一定的抑制作用，互花米草群落土壤水浸液，在低濃度時，能夠促進互花米草種子的萌發和幼苗的生長，而在高濃度時，能夠抑制互花米草種子的萌發和幼苗的生長，而且這種抑制作用隨土壤水浸液濃度的升高而增強，在高濃度的土壤水浸液條件下，使得S0D、P0D和CAT活性降低。本發明對互花米草進行控制具有一定的優勢，是一種經濟實用、環境友好、符合源頭治理原則的控制的方法，期望能夠在不破壞原有生態環境的情況下，控制互花米草的生長，為濱海濕地自然保護區互花米草入侵防治提供科學依據。
【附圖說明】
[0008]圖1是土壤水浸液對互花米草種子萌發率的影響
圖2是土壤水浸液對互花米草萌發種子幼芽長和幼根長的影響。
【具體實施方式】
[0009]現將本發明額具體實施例敘述于后。
實施例
[0010]本實施例的步驟如下所述:
1，互花米草群落土壤和種子的采樣區域設定在互花米草原始引種區域，九段沙的中沙，設置六個采樣點，在每個采樣點采集深度為10cm-30cm 土壤；選擇長勢較好的植物，采集已經成熟的植物種子，用自封袋封好帶回實驗室。將土壤晾干過篩，每個采樣點的土壤等量混合后，裝入密封袋備用。
[0011]2，稱取500g 土壤放入2.5L的錐形瓶中，加入IL蒸餾水，每隔12小時振蕩30min后，48小時后過濾。濾液用旋蒸儀濃縮至lOOmL，其濃度為5g/mL，設為I。用蒸餾水稀釋，配置濃度梯度為0，0.1，0.3，0.5，0.7，1.0的土壤水浸液。
[0012]3，分別將30粒經過春化的互花米草種子置于預先裝有洗凈并烘干三層濾紙的9cm培養皿中，分別加入各個梯度的土壤水浸液溶液10 mL，對照組加入10 mL無菌蒸餾水。每隔24 h記錄種子萌發的數量(互花米草以胚芽鞘伸長5 mm為準)，并加入適量蒸餾水，連續記錄7天。各取20粒剛剛發芽的種子(以胚芽鞘伸長5 _為準)置于預先裝有洗凈并烘干等量細砂的各培養皿中，加入各濃度土壤水浸液10 mL，無菌蒸餾水作為對照處理，培養15天后試驗結束，測定單株苗高、根長，稱其鮮重。
[0013]自然條件下的互花米草群落次生代謝產物對其本身生長具有抑制作用，互花米草群落土壤水浸液，在低濃度時，能夠促進互花米草種子的萌發以及幼苗生長；在高濃度時，能夠抑制互花米草種子的萌發以及幼苗生長，而且這種抑制作用隨土壤水浸液濃度的升高而增強。
[0014]試驗結果分析
附圖1結果分析
在附圖1中，低濃度的土壤水浸液(〈0.3)，提高了互花米草種子的萌發率和萌發速率。當土壤水浸液濃度為0.1時，與對照組相比，種子的萌發率提高了 10.3%，種子萌發速率提高了 18.3%。高濃度的土壤水浸液(>0.3)，降低了互花米草種子的萌發率和萌發速率，并且這種抑制作用隨土壤水浸液濃度的升高而增強。與對照組相比，當土壤水浸液濃度分別為
0.5,0.7、1.0時，互花米草種子萌發率分別降低了 26.9%,53.8%,93.6%，互花米草種子萌發速率分別降低了 48.1%、69.6%,96.2%。高濃度的土壤水浸液嚴重抑制了互花米草種子的萌發，而且使得種子萌發的時間延后。而且，高濃度土壤水浸液對萌發種子幼芽和幼根的生長有明顯的抑制作用。
[0015]附圖2結果分析
在附圖2中，低濃度的土壤水浸液(〈0.3)，提高了互花米草幼苗生長速率。高濃度的土壤水浸液(>0.3)，降低了互花米草幼苗生長速率，并且這種抑制作用隨土壤水浸液濃度的升高而增強。
【主權項】
1.一種利用植物次生代謝產物抑制互花米草入侵的生態治理方法，其特征在于是有以下的過程和步驟: a，在實地濱海濕地對外來入侵種互花米草采樣；互花米草群落土壤和種子的采樣區域設定在互花米草原始引種區域，九段沙的中沙； b，配制互花米草土壤水浸液(仿互花米草次生代謝產物)；土壤為從九段沙采集的預處理好的土壤，稱取500g 土壤放入2.5L的錐形瓶中，加入IL蒸餾水，每隔12小時振蕩30min后，48小時后過濾，配置不同濃度土壤水浸液； c，進行土壤水浸液不同濃度對互花米草種子和幼芽生長的影響；每隔24 h記錄種子萌發的數量(互花米草以胚芽鞘伸長5 mm為準)，并加入適量蒸餾水，連續記錄7天，采用砂培法進行幼苗生長實驗，培養15天后試驗結束；測定單株苗高、根長，稱其鮮重，測定其體內酶活性。
【專利摘要】本發明利用植物次生代謝產物抑制互花米草入侵的生態治理方法，涉及一種利用互花米草的次生代謝產物，進行分離鑒定，制備互花米草土壤水浸液，研究其抑制互花米草本身的生長，從而控制濱海濕地互花米草的入侵。本發明屬植物生態治理領域。
【IPC分類】A01M99/00
【公開號】CN105123669
【申請號】CN201510569355
【發明人】何池全, 張琦, 齊西同, 楊學城, 龍孟苓, 秦哲, 尚海, 葉丹華
【申請人】上海大學
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年9月10日