老鼠簕對無瓣海桑化感作用的研究

朱宏偉，鄭松發(fā)，彭輝武 ，武 鋒

（1.中國林業(yè)科學研究院 熱帶林業(yè)研究所，廣東 廣州 510520；2.萍鄉(xiāng)市林業(yè)科學研究所，江西 萍鄉(xiāng) 337000）

老鼠簕對無瓣海?；凶饔玫难芯?/p>

朱宏偉1，鄭松發(fā)1，彭輝武2，武 鋒1

（1.中國林業(yè)科學研究院 熱帶林業(yè)研究所，廣東 廣州 510520；2.萍鄉(xiāng)市林業(yè)科學研究所，江西 萍鄉(xiāng) 337000）

以不同濃度的老鼠簕地上部分（莖葉）和地下部分（根）水浸液為供體，無瓣海桑種子為受體，采用室內水培法，用無瓣海桑種子發(fā)芽力（發(fā)芽率、簡化活力指數(shù)、萌根速度、田間出苗率）、幼苗素質（幼苗單株鮮重、含水量、幼苗全長和幼苗根長）為指標，評價老鼠簕對無瓣海桑化感的潛力。結果表明：老鼠簕兩個部分對無瓣海桑均有化感作用，且地上部分作用強度大于地下部分，各部分的作用強度隨著濃度的增加而增大；在發(fā)芽力的影響上，除了0.1 g·mL-1地下部分促進萌根速度外，其余都表現(xiàn)出顯著和極顯著的抑制效應，其中地上部分0.4 g·mL-1、0.5 g·mL-1組中，田間出苗率分別為40%和0%；在幼苗的素質影響上，老鼠簕兩部都呈現(xiàn)出極顯著“高抑低促”的規(guī)律，含水量隨著水浸液濃度增加而減少。

紅樹林；無瓣海桑；老鼠簕；化感作用

無瓣海桑Sonneratia apetala 是紅樹林中優(yōu)良喬木樹種之一，天然分布于印度、孟加拉國、馬來西亞、斯里蘭卡等國鹽度較低的泥質灘涂上，高為15～20 m，胸徑25～30 cm，最大胸徑達50～70 cm[1]。1985年我國赴孟加拉國紅樹林考察團從申達本紅樹林區(qū)帶回無瓣海桑果實，在海南東寨港育苗栽培成功，3年后開花結實[2]，由于其速生性、抗寒性、抗逆性、防風御浪方面顯著優(yōu)于其他紅樹林樹種，成為華南沿海防護林體系工程建設中的優(yōu)良樹種之一[3]，20世紀 90年代末期至今，無瓣海桑先后在雷州半島、珠江三角洲、汕頭、電白水東灣等地區(qū)推廣擴種，其造林成活率高達 80%～90%，且種植2～3 a即可郁閉成林，獲得了良好的生態(tài)效益[4]。而其生長迅速、結實率高、定居容易、適應性廣等特性引起了有關專家和部門對無瓣海桑是否會導致生態(tài)入侵的關注，一些學者們也做了相關的研究，如光照，鹽度，溫度等因素對無瓣海桑種子發(fā)芽和幼苗生長的影響[5-7]，但本地種對無瓣海桑的化感作用報道很少，因此本研究用在淇澳島分布廣泛并在無瓣海桑林下成單優(yōu)群落的老鼠簕Acanthus ilicifolius為供體，研究其對無瓣海桑的化感作用，為無瓣海桑生物入侵安全評價和合理推廣利用該樹種提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 水浸液的制備與種子采集

2011年10月從珠海淇澳島采集供體植物老鼠簕地上部分（莖葉）和地下部分（根），受體無瓣海桑種子，將供體洗凈、烘干、稱重，剪碎分別放入塑料桶中，按比例加蒸餾水配制成質量濃度為0.5 g·mL-1的溶液，在20 ℃下浸泡2 d，期間不定時的攪拌，之后用雙層紗布過濾2次制成母液，再將母液分別按比例加入蒸餾水配制成質量濃度為0.1、0.2、 0.3、0.4、0.5 g·mL-1的水浸液，低溫保存?zhèn)溆谩Ｓ?%的高錳酸鉀浸泡無瓣海桑種子消毒5 min，晾干備用。

1.2 發(fā)芽實驗

發(fā)芽試驗采用室內水培法，具體做法：用直徑9 cm的培養(yǎng)皿（內墊2層濾紙）作為發(fā)芽床，將已配好的不同濃度供體水浸液依次注入培養(yǎng)皿中，體積為5 mL，然后再在每個培養(yǎng)皿中放入50粒無瓣海桑種子，每個濃度下設三個重復，以放入蒸餾水的培養(yǎng)皿為對照組，置于人工智能培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，光照強度12 000 lx，光照8 h/d，恒溫25 ℃。觀察期間采用恒重法，添補損失的水分。

從第一天開始統(tǒng)計，每天觀察、記載發(fā)芽數(shù)（發(fā)芽以胚根突破種皮為準）、統(tǒng)計發(fā)芽率，測量根的長度，第4 d，測定簡化生活力指數(shù)，第7 d，測量幼苗全長，稱鮮重，干重，計算根的生長速、含水量，15 d后統(tǒng)計田間出苗率。其中鮮重和干重為單株重量，含水量（%）=（鮮重－干重）/鮮重；萌根速度（cm/d）=（第m天根長－第n天根長）/（m－n），m＞n；發(fā)芽率（%）=（發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)）×100%；簡化活力指數(shù)=發(fā)芽率×S(S為一定時期內幼苗平均根長)；幼苗全長=胚軸+根長；田間出苗率（%）=（發(fā)芽終期規(guī)定時間內長成正常幼苗數(shù)／供試種子數(shù)）×100%。

1.3 評價指標

以Williamson[8]提出的化感效應敏感指數(shù)為評價指標，即 ERI=1-C/T ( T≥C) 或ERI=C/ T -1（T＜C），式中C為對照值，T為處理值。ERI表示作用強度大小，正值表示促進效應，負值表示抑制效應，其絕對值大小反映化感作用的強弱。用SPSSv13.0統(tǒng)計分析軟件對原始數(shù)據(jù)進行單因素方差分析和用Duncan多重比較結果進行差異性標記。

2 結果與分析

2.1 老鼠簕對無瓣海桑種子發(fā)芽力的影響

用發(fā)芽率、萌根速度、簡化活力指數(shù)和田間出苗率四個指標來反映老鼠簕對無瓣海桑種子發(fā)芽力的影響，其中簡化活力指數(shù)反映了種子發(fā)芽速度和幼苗的健壯程度，田間出苗率高低代表在適宜的條件下種子出苗率高低。

從表1得知：除了低濃度0.1 g·mL-1地下部分水浸液對處理的種子萌根速度有促進作用外，其他不同部分不同濃度的種子處理都表現(xiàn)出極顯著抑制(p＜0.01)，同時隨著濃度的增加抑制強度也增加；從ERI的絕對值來看，老鼠簕各部分對各組的抑制效果為地上部分＞地下部分；從發(fā)芽率影響上看，整組發(fā)芽率都超過90%，0.1、0.2、0.3 g·mL-1地上部分的對發(fā)芽率影響未達到顯著（p＜0.05）和極顯著水平，0.1、0.2、0.3 g·mL-1地下部分的影響未達到極顯著水平；在萌根速度上，地上部分和地下部分的不同濃度水浸液抑制作用都達到了顯著和極顯著水平，0.5 g·mL-1地上部分抑制最強，化感效應指數(shù)達-4.429，其萌根速度不及對照的18%，而0.1 g·mL-1地下部分有促進萌根速度；對于簡化活力指數(shù)影響，其結果與萌根速度相似，但所有濃度水浸液都表現(xiàn)為抑制作用；田間出苗率只受到在地上部分0.4和0.5 g·mL-1高濃度的影響，其中在0.4 g·mL-1濃度下田間出苗率為40%，而在0.5 g·mL-1濃度下為0。

2.2 老鼠簕對無瓣海桑種子幼苗素質影響

用鮮重、含水量、幼苗長和根長四個指標來反映老鼠簕對無瓣海桑幼苗素質影響。

從表2看出：老鼠簕不同部分的不同濃度水浸液對無瓣海桑幼苗生長影響都呈極顯著水平，并表現(xiàn)為“高抑低促”，隨著濃度的增加抑制作強度也逐漸升高，根據(jù)ERI的絕對值來看，同樣表現(xiàn)出地上部分抑制作用大于地下部分。

表1 老鼠簕地上與地下水浸液對無瓣海桑種子發(fā)芽力的影響?Table 1 Effects of A. ilicifolius aqueous extracts on germination of S.apetala

從對鮮重影響來看，0.1 g·mL-1地上部分的和0.1、0.2 g·mL-1地下部分都表現(xiàn)出極顯著促進作用，從化感效應指數(shù)ERI看出，在兩部分0.1 g·mL-1濃度作用下，地下部分的促進作用明顯超過了地上部分，將近4倍，地上部分的0.1 g·mL-1和地下0.2 g·mL-1水浸液對鮮重促進作用相當，而在兩部分其他濃度作用下，呈現(xiàn)出極顯著抑制效果，其強度隨水浸液濃度增大而增大，同樣從ERI絕對值來，地上部分作用強度遠超過地下部分，在0.5 g·mL-1組中，前者抑制作用是后者的3.6倍。

含水量的多少直接影響到幼苗生長狀況。在表2 中，兩部分對無瓣海桑幼苗含水量影響都達到了極顯著水平，除了地上部分0.5 g·mL-1組中含水量（76.08%）低于對照組外，其余組中無瓣海桑幼苗含水量都超過了80%，大于對照組（78.53%），并都隨著兩部分水浸液濃度的增加而減少，含水量最高的是地上部分0.1 g·mL-1組中，達86.97%。

對幼苗長的影響，從ERI值來看，低濃度的兩個部分水浸液對無瓣海桑幼苗長有極顯著促進作用，高濃度會起極顯著抑制作用，其中地上不抑制作用大于地下部分，從ERI絕對值得出，兩部抑制作用隨濃度升高而增加，其中，地上部分0.5 g·mL-1組中，根長只有對照的60%。對根長的影響，結果和對鮮重、幼苗長影響相似（表2）。

表2 老鼠簕對無瓣海桑種子幼苗素質的影響Table 2 Effects of A. ilicifolius aqueous extracts on seedling quality of S.apetala

3 結論與討論

（1）從ERI絕對值上看，老鼠簕地上部分抑制強度高于地下部分，這可能和化感物質在兩部分分配量有關，也可能是存在不同的化感物質。一般的化感物質為酚類、萜類、炔類、生物堿和其他結構等[9]，而在老鼠簕中，萜類、生物堿類物質已被提取[10]，但老鼠簕對無瓣海桑化感效應是否是以上物質作用，以及化感物質在老鼠簕植株上分布和作用方式與機理有待進一步的研究和證實。

（2）在發(fā)芽力影響上，除了0.1 g·mL-1地下部分對萌根速度上有促進作用，其他濃度對其他發(fā)芽力指標都表現(xiàn)出抑制作用，在幼苗素質影響上都表現(xiàn)為“高抑低促”規(guī)律。

（3）無瓣海桑每年可產(chǎn)大量的種子，但其林下很少有幼苗出現(xiàn)，很難自我更新[11-13]，除了受到光照、溫度、鹽度、灘涂基質和動物的啃咬[11]等因素外，其林下老鼠簕的化感作用也 起到了一定的潛在影響。

（4）本研究的實驗是在室內進行的，其結果可能會與野外大不相同，化感物質會被潮水沖刷稀疏，使得老鼠簕化感作用減弱?？傊鲜蠛{對無瓣海桑的化感作用還需要深入的研究，包括進一步的室內和田間試驗，化感物質的提取分離以及作用機理等。

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Allelopathic effects of Acanthus ilicifolius aqueous extracts on Sonneratia apetala

ZHU Hong-wei1, ZHENG Song-fa1, PENG Hui-wu2, WU Feng1
(1.Research Institute of Tropical Forestry, CAF, Guangzhou 510520, Guangdong, China;2. Forestry Science Research Institute of Pingxiang, Pingxiang 337000, Jiangxi, China)

∶ By taking the ground sections（stems, leaves）and underground sections（roots）of Acanthus ilicifolius as the donors, the Sonneratia apetala seeds as the receptors, and adopting indoor hydroponic cultivation method, the allelopathy of A. ilicifolius to S.apetala was evaluated with the indexes system, including germination ability(germination rates, simplified vitality index, root sprouting rate,field germination) and seedling quality (seedling plant fresh weight, water content, seedling length and seedling root length ). The results show that the two parts of the Acanthus ilicifolius (stems, leaves)all had allelopathic influence on S.apetala, the intensity of aerial parts were greater than the underground sections, each part of the interaction strength increased with increase of concentration; the influence of germination, except the underground sections 0.1g ? ml-1, could promote the sprouting root speed, the rest showed a significant and very significant inhibitory effect, ground sections 0.4 g ? ml-1, 0.5 g ? ml-1group, field germination were 40 % and 0%; in the aspect of impact on the quality of the seedlings, Acanthus ilicifolius emerged two very significant laws, nemaly“high concentrations inhibit and low concentrations promote”, the water content decreased with increase of two part’s concentrations.

∶ mangrove forest; Sonneratia apetala; Acanthus ilicifolius; allelopathy

S79；S759.2

A

1673-923X (2012)06-0034-03

2011-11-25

國家科技支撐課題“沿海灘涂消浪護岸林體系研究與示范”（2009BADB2B04）；廣東省科技計劃項目（重大專項及重點項目）“廣東省沿海紅樹林生態(tài)系統(tǒng)恢復與重建技術研究”（A3050102）；廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新示范工程省級專項資金項目“2008年寒害受損紅樹林生態(tài)系統(tǒng)快速恢復技術研究與示范”（2008KJCX012-03）

朱宏偉(1984—)，男，內蒙古人，碩士，主要從事紅樹林生態(tài)恢復研究；E-mail：zhongjingshu@yahoo.cn

鄭松發(fā)(1957—)，男，廣東汕頭人，研究員，主要從事紅樹林生態(tài)恢復研究；E-mail：zsff2002@yahoo.com.cn

[本文編校：文鳳鳴]