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1、 ，r ， - 、 - r ， 学校代码： 10 1 3 5 论文分类号： Q 9 4 学 号：2 0 0 9 4 0 1 6 0 1 9 研究生类别： 全日制 幽芬之左矛貉犬学 硕士学位论文 内蒙古入侵植物黄花刺茄( S o l a n u mr o s t r a t u mD u n a l ) 生态适应性研究 S t u d i e so n e c o l o g i c a la d a p t a b i l i t y o fi n v a s i v e p l a n t S o l a n u mr o s t r a t u mD u n a i i nI n n e
2、rM o n g o l i a 学科门类： 一级学科： 学科、专业： 研究方向： 申请人姓名： 理学 生物学 植物学 植物资源 胡美珠 指导教师姓名：哈斯巴根教授 二O 一二年四月二十日 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果，尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不 包含本人为获得内蒙古师范大学或其它教育机构的学位或证书而使 用过的材料。本人保证所呈交的论文不侵犯国家机密、商业秘密及 其他合法权益。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示感谢。 签名：
3、塑塞缢，日期：知年月f 日 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解内蒙古师范大学有关保留、使用学位 论文的规定：内蒙古师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送 交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文 的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印 或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，并且本人电子文档的内容 和纸质论文的内容相一致。 篓霎鸟嘉焉芒毒_ 解密后也谶。u 饧嘶签名：七日炙诗、导师签名：V 饧何勺形 日期：即f 少年多月厂日 内蒙古师范大学硕士学位论文 本文通过对黄花刺茄的实地调查，总结了黄花刺茄在内蒙古地区的 入侵范围及入侵生境。同时研究其在不
4、同生境下种子萌发特性、繁殖特 性、生理生态特性及其与当地环境的适应性，旨在揭示其在内蒙古入侵 和蔓延的现状及生理基础，为有效防治该杂草提供理论依据。本研究的 主要结果如下： ( 1 ) 通过对黄花刺茄分布范围的调查表明，黄花刺茄广泛分布于内 蒙古地区呼和浩特的金山开发区、土左旗；包头的固阳县：锡林浩特市 区；赤峰市的阿鲁科尔沁旗和巴林右旗。其中该物种在阿鲁科尔沁旗的 扩散范围最广，危害程度最严重。 ( 2 ) 黄花刺茄的种子为黑色或褐色，呈不规则肾形或三角形。该物 种在沙土：壤土2 ：1 的土质条件下，发芽率最高长势较好；在不同覆土深 度下出苗数表现为：在1 、2 c m 土层种子发芽率、发芽
5、指数较高，发芽势 差异较显著( P 沥青路地缝 垃圾堆，其中沙土地中的黄花刺) 5 f i 种子千粒重与砾石地和沥青路地缝中的黄花刺茄种 子表现出一定的差异性，与垃圾堆中的黄花刺茄种子表现出极显著的差异( P O 0 1 ) 。 黄花刺茄种子具有休眠特性，其种子需要经历一个后熟的休眠阶段才能萌发，其致密、 坚厚的种皮不透水、不透气或机械1 5 f l 碍可能是引起种子休眠的原因。低温处理后种子 发芽率明显提高【7 5 1 。 内蒙古师范大学硕士学位论文 高度1 3 9 4 4 - 3 9 6 h1 8 6 7 4 - 4 5 1 h1 4 _ + 3 6 1 h1 2 1 6 4 - 2 6
6、5 A 果序数株1 7 1 4 4 - 1 1 7 1 A2 0 1 1 0 3 A 1 5 1 4 1 2 6 3 h 1 6 2 6 4 “ _ 1 1 A 果实数果序 1 6 7 1 4 1 A1 5 5 4 4 - 6 0 8 A1 3 4 9 7 2 A7 9 1 4 - 1 0 1 h 果实数株8 8 2 9 4 - 3 0 A7 1 1 7 4 5 2 7 A6 3 4 3 4 - 6 1 1 0 0 h 种子数株 3 7 5 0 1 7 0 7 3 4 A 6 2 2 7 6 7 3 7 6 8 7 9 A 8 0 3 7 6 5 5 2 9 9 2 A 种子数果实 3 8 4
7、 14 - 8 4 2 A3 8 4 3 4 - 1 6 8 1 A4 4 4 7 - 1 - 1 8 8 5 A3 1 5 4 4 - 4 5 1 A 种子千粒重3 1 5 4 - 0 1l A B 3 4 14 - 0 0 3 6 A 2 9 1 O 1 7 B 3 0 7 _ + 0 1 3 A B 黄花刺茄植株在不同土壤质地中不论从高度、果序数株、果实数果序、果实数 株、种子数7 株、种于数，7 果实还是种子千粒重均存在一定的差异性。就植株高度而 言，在沙土地中生长的黄花刺茄植株的平均高度要高于其它生境中的植株，这是由于 沙土地其砂粒间孔隙大，水分易渗入，内部排水快通气好，且植株能够利
8、用的自由水 较充足，这样有利的条件为生长在沙土地生境中的黄花刺茄植株提供了充足的水分条 件，故植物长势较好( 表3 - 7 ) 。植株高度最低的黄花刺茄植株生长在沥青路地缝中， 由于植株生长在被损坏的沥青路缝隙中，使得土壤中的透气性受到限制，且植株可从 土壤中获得水分有限，植株体要尽量长势低些这样才能保持自身各种生命活动正常进 行。 黄花刺茄其它结籽指标同样表现为沙土地中植株果序数株相应较其他生境多， 沥青路地缝中最少，这种现象的产生依然缘其土壤水分、养分供应存在差异。而在果 实数果序方面，则是砾石地最多，其次是沙土地，两者差异不显著，垃圾堆值仍为 最低。植株的果实数株在路边沙土地、废弃的砾石
9、地和垃圾堆这三个生境中的数量 几乎没差异，而沥青地中的值仍然最低，且与其他三种生境中的植株差异很显著。种 子数株、种子数果实则是处于垃圾堆中的植株值最大，沥青路地缝中的值最小。这 2 6 A 广一 2 7 拟燃 8 l 撕 妊 玑啪 3 结果与分析 是由于垃圾堆养分含量较高，黄花刺茄在与其他植物种竞争时可以很好地利用土壤中 的各种有机物，黄花刺茄在形成果实和种子需要大量的养分，充足的养分供给恰好为 黄花刺茄的果实和种子生长发育提供良好的物质条件，使得黄花刺茄在此生境中结籽 数大大增加。而种子千粒重则是沙土地中的值最大，其次是废弃的砾石地，生长在垃 圾堆中的黄花刺茄种子千粒重最小。这说明黄花刺茄
10、在沙土地能够更好地吸取水分和 养料供种子生成，这种生长环境对于黄花刺茄的生长和繁衍后代更有利。 综上所述，黄花刺茄植株在路边沙土地、废弃的砾石地和垃圾堆这三种土壤质地 中的结籽数均较稳定，这保证了来年黄花刺茄种群的稳定性，说明黄花刺茄在这三种 土壤质地中的适应性较强。从数据上可以看出，在沥青路地缝中生长的黄花刺茄各项 指标值均最低。说明在干旱，土壤透气性较差的生境中黄花刺茄的长势也相应的较弱。 3 4 不同土壤质地中黄花刺茄叶片生理指标的特点 3 4 1 不同土壤质地含水量的比较 土壤水分含量直接影响了植物的生长和对养分的吸收，很大程度上参与了土壤内 进行的许多物质转化过程，同时是植物吸水的最
11、主要来源。土壤水分不足或者是过多 都会影响植物的正常生长。在没有土壤水分的状况下，植物很容易因缺水状况而死亡； 当土壤水分不足的时候，植株会比较矮小，无法进行正常的生长：当土壤水分充裕的 时候，植株能够健壮地生长，同时可以高产；当土壤水分过多，也会导致植株的根部 无法正常呼吸而死亡。 不同土壤质地砾石地、沙土地、壤土地的三个土层水分含量之间差异不大，砾石 地、垃圾堆土壤含水量相似，沙土地三个土层的含水量比路边砾石地、垃圾堆土壤含 水量要低。景观壤土地的三个土层含水量差异较大，其土层一的含水量明显高于其他 两个土层，同时也高于其他类型土壤的含水量，土层二的含水量又明显高于土层三， 表现出显著的差
12、异( 图3 - 5 ) 。 2 7 内蒙古师范大学硕士学位论文 图3 - 5 黄花刺茄生K 地的不同土壤含水量 F i g 3 - 5D i f f e r e n tS o i lm o i s t u r eo ng r o w t ho fS o l a n u mr o s t r a t u mD u n a l 3 4 2 黄花刺茄叶水势与土壤含水量的关系 通过分析表明，不同土壤质地中黄花刺茄的叶水势H 土壤含水量同步变化。土壤 含水量升高，叶水势也随之呈上升趋势，土壤含水量较低，叶水势也下降。因为，当 土壤含水量较高时，黄花刺茄根系吸水就相对较容易，根系吸水与蒸腾失水要维持平 衡
13、，叶水势就较高；当土壤含水量低时，即土壤供水受限制，黄花刺茄根系的吸水量 满足不了叶片蒸腾失水的需要，叶片含水量较少，叶水势也较低。 3 4 3 不同土壤质地中黄花刺茄叶片光合色素含量的动态变化 在水边湿地环境中生长的黄花刺茄其叶片中所含光合色素最多，为2 4 6 ，其次是 生长于砾石地中的黄花刺茄，其值为2 4 l ，沥青路地缝中生长的黄花刺茄叶片所含光 和色素至最小，为2 0 9 ，方差分析显示该值与其他三个值存在极显著的差异( P O 0 1 ) 。 就叶绿素a 、叶黄素含量来看，在四种不同生境中生长的黄花刺茄叶片之问没有显著 的差异( 图3 6 ) 。而叶绿素b 的含量则是沥青路地缝中
14、生长的黄花刺茄明显低于其他 三种土质，方差分析显示差异极显著( P O O i ) 。 3 结果与分析 圈3 6 不同十壤中黄花刺茄叶片光和作用色素含量的变化 F i g 3 - 6C h a n g e si np h o t o s y n t h e t i cp i g m e n to fS o l a n u mr o s t r a t u mD u n a ll e a fi nt h ed i f f e r e n t 注：图中大写字母表示差异显著性( P O 0 1 ) ，下同 N o t e ：F i g u r eo f c a p i t a ll e t t e
15、r sm e a ns i g n i f i c a n td i f f e r e n c e ( P 0 0 1 ) ，t h es a m eb e l o w 在不同土壤质地条件下，黄花刺茄叶片中叶绿素含量的变化与相应叶水势的变 化具有良好的线性相关性。生长于水边湿地 | 的黄花刺茄叶片水势最高，为一O 9 4 ， 其次为路边沙土地中生长的黄花刺茄，沥青路地缝中最低，为一1 2 4 。而不同土质中 黄花刺茄叶片的光和色素的变化趋势和叶水势的变化趋势几乎足同步的，即水边湿地 的值最高，其次是砾石地，沥青路地缝路最低( 图3 7 ) 。这是由于植株叶片水势越 大其供给植物进行光合作用的
16、水分就的能力就越强，当合成反应增强，分解受到抑制， 其光和色素生成量随之增多。而在沥青路地缝中生长的黄花刺茄叶片，由于叶片水势 较低，能够供应给植物进行光合作用的水分有限，光和色素的合成受到限制，而分解 代谢速度加速，导致光和色素的生成最减少。 内蒙古师范大学硕士学位论文 图3 7 不同土壤质地中黄1 宪刺茄叶片毗绿素和叶水势含量的变化 F i g 3 - 7C h a n g e si nc h l o r o p h y l la n dl e a fw a t e r p o t e n t i a lo fS o t a n u mr o s t r a t u mD u n a ll e a fi nd i f f e n ts o i l 3 4 4 不同土壤质地中黄花刺茄叶片丙二醛含量的动态变化 黄花刺茄叶片中丙二醛含量的变化趋势与
