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喜旱莲子草作为一种外来入侵植物,现已成为世界性恶草,对入侵地造成了严重的生态破坏、经济损失和社会影响。亟需寻找一种生态安全、经济有效的综合防治措施。本研究以喜旱莲子草的生物防控为研究目的,以芦苇化感作用为主要思路,通过对喜旱莲子草在山东省南四湖流域的入侵现状的调研,芦苇对喜旱莲子草发芽和生长的化感作用机理研究,为芦苇替代控制喜旱莲子草技术的大面积应用奠定基础,最终实现对山东省南四湖流域喜旱莲子草的有效防控,并为我国北方地区喜旱莲子草的治理和资源化利用提供借鉴与指导。本研究的主要成果与结论如下:(一)芦苇水提液对喜旱莲子草发芽有一定的化感抑制效应。芦苇水提液对喜旱莲子草发芽化感效应主要表现为降低其发芽率、延迟根的发芽、降低新芽的生长速度、减少了老根发芽的数量等。通过水培法和盆栽法发芽实验,在10%浓度下,芦苇水提液对喜旱莲子草发芽化感效应不甚明显。20%和50%浓度下,芦苇对喜旱莲子草发芽的比较明显。水培条件下,20%和50%处理浓度喜旱莲子草发芽率分别降低了26.7和86.7个百分点,单株最多发芽数降低57.1%和71.4%;盆栽试验条件下,20%和50%处理浓度喜旱莲子草发芽率分别降低了26.7和60.0个百分点,单株最多发芽数降低29.8%和59.8%。另外,芦苇水提液对喜旱莲子草新芽的生长速度也有一定的抑制效应。(二)水生境中,芦苇水提液对喜旱莲子草的生长过程具有一定的化感效应:√芦苇水提液对喜旱莲子草生物量的化感作用表现为对鲜重、鲜重根冠比、分枝数的抑制效应,对喜旱莲子草高度的促进效应。√芦苇水提液对喜旱莲子草光合作用的化感作用表现为:影响喜旱莲子草光合色素的含量和不同生长时期的变化趋势。且芦苇水提液对喜旱莲子草叶绿素a含量的抑制效应较叶绿素b和类胡萝卜素强;√芦苇水提液影响了喜旱莲子草保护酶(CAT)的含量,在不同的处理浓度、不同的胁迫时间下,CAT活性呈显著性差异(p<0.05);相同的处理浓度下,随着胁迫时间的增加,CAT活性降低;相同的胁迫时间下,CAT随着处理浓度的加大而降低。在处理浓度为50%条件下,喜旱莲子草CAT活性在第30d、40d、50d较对照组大幅降低均超过25%;√芦苇水提液通过加速喜旱莲子草细胞膜脂过氧化作用,且增加喜旱莲子草细胞膜的通透性,使其选择透过能力降低,电解质外溢,影响了喜旱莲子草对水分、离子的吸收,加速老化。经过芦苇水提液处理后,喜旱莲子草膜脂过氧化作用的产物丙二醛(MDA)含量与处理浓度、胁迫时间呈差异性显著(p<0.05);√芦苇水提液通过影响喜旱莲子草其他生理生化指标影响其生长。如植物根系活力,经过芦苇水提液处理后,喜旱莲子草根系活力明显降低,收割时喜旱莲子草的根系活力具有极显著性差异(p<0.01)。且喜旱莲子草氮、磷含量具有极显著性差异(p<0.01),都随着处理浓度的增加而增加,在处理浓度达到20%后保持稳定。(三)土生境中,芦苇水提液对喜旱莲子草生长过程有一定的化感效应,和水生境具有类似的规律。如对光合作用的抑制和对生物量、过氧化氢酶(CAT)含量、丙二醛(MDA)含量以及喜旱莲子草根系活力的影响。(四)喜旱莲子草在水生境中受到的化感作用明显高于土生中;在水生条件下,主要表现为抑制效应;在土生境中化感作用符合赫米西斯效应,即低促高抑的双重效应。