張炯森

(云霄縣科技情報研究所，福建 云霄 363300)

覆蓋對互花米草生理特性和生長的影響

張炯森

(云霄縣科技情報研究所，福建 云霄 363300)

以福建漳江口紅樹林國家級自然保護(hù)區(qū)內(nèi)紅樹林邊緣的互花米草為對象，開展不同覆蓋處理(不透光、遮蔭率70%、遮蔭率30%，以不覆蓋為對照)對互花米草生理特性和生長的影響。結(jié)果表明：不同的遮光度對互花米草的各項光合特性指標(biāo)以及葉綠素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量等有顯著影響。與對照相比，不透光的纖維布覆蓋處理對互花米草的光合特性有著明顯的抑制作用(P<0.05)，并顯著降低互花米草的可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量(P<0.05)；不透光的纖維布處理對互花米草的防效顯著高于其他處理(P<0.05)，75 d后對互花米草的抑制率達(dá)到100%。說明全暗覆蓋處理對互花米草的防治效果顯著，可在沿?；セ撞萑肭謪^(qū)域推廣應(yīng)用。

互花米草；覆蓋處理；生理特性；防治效果

被譽為“海上森林”的紅樹林對于維護(hù)入海口生態(tài)系統(tǒng)的平衡穩(wěn)定有著無可比擬的作用[1]。福建漳江口紅樹林國家級自然保護(hù)區(qū)位于漳州云霄的漳江入?？?，總面積達(dá)2360 hm2，是福建省最為重要的濕地生態(tài)系統(tǒng)自然保護(hù)區(qū)，其對于保護(hù)當(dāng)?shù)氐乃a(chǎn)資源、動植物物種和紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)具有十分重要的意義，2003年被列入國家級自然保護(hù)區(qū)，并于2008年被列入《國際重要濕地名錄》[2-3]?；セ撞?Spartinaalterniflora)最早被我國引入用于促淤保灘護(hù)堤，恢復(fù)海岸生態(tài)系統(tǒng)，曾獲得較好的效果[4]，但因適應(yīng)能力強、生長快，并具有兩性繁殖特點，在海灘濕地中繁殖力超強，其擴(kuò)散速度超過人為的控制能力，破壞了其他生物的棲息環(huán)境，威脅著海灘本土的濕地生態(tài)系統(tǒng)，現(xiàn)已成為我國許多沿海地區(qū)難以控制和根除的害草，導(dǎo)致大片紅樹林消失[5]。20世紀(jì)90年末，研究人員在漳江口紅樹林發(fā)現(xiàn)互花米草的入侵[6]，并在灘涂迅速生長擴(kuò)散，現(xiàn)已開始影響灘涂養(yǎng)殖，堵塞航道，擠占當(dāng)?shù)匚锓N的生長空間，正破壞著漳江口紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)[7]。目前，互花米草的控制主要采取水淹、拔除、火燒、覆蓋、刈割等物理方法和米草凈、草甘膦等化學(xué)藥劑應(yīng)用的化學(xué)方法[8]，并已在我國許多地區(qū)開展應(yīng)用研究，但在漳州云霄的福建漳江口紅樹林國家級自然保護(hù)區(qū)卻尚未開展系統(tǒng)的互花米草防除技術(shù)研究。因此，本研究針對漳江口紅樹林區(qū)互花米草生長區(qū)域特點，開展不同覆蓋處理對漳江口紅樹林區(qū)互花米草生理和防效的影響研究，為下階段漳江口紅樹林區(qū)互花米草的有效防治提供參考。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料

試驗區(qū)位于福建漳州云霄的漳江口紅樹林區(qū)(東經(jīng)117°24′07″、北緯23°53′45″)，在互花米草生長的灘涂選取長勢基本一致的互花米草作為試驗樣地，面積共計1.6 hm2。

1.2 試驗方法

覆蓋試驗于2015年5月10日開始，將試驗樣地分割成12個小區(qū)，每個小區(qū)0.13 hm2，并在每個小區(qū)的4個角插上標(biāo)簽進(jìn)行標(biāo)記。試驗設(shè)置3個覆蓋處理，分別采用不透光線的纖維布、遮蔭率70%的遮陽網(wǎng)、遮蔭率30%的遮陽網(wǎng)進(jìn)行覆蓋，以不覆蓋為對照，每個試驗處理重復(fù)3次。

1.3 指標(biāo)測定

7月24日對互花米草的光合特性(凈光合速率、蒸騰速率、胞間CO2分壓、氣孔導(dǎo)度)、葉綠素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量等生理指標(biāo)進(jìn)行測定。采用LI-6400 XT便攜式光合儀測定光合特性指標(biāo)[9]，采用丙酮比色法測定葉綠素含量[10]，采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量[10]，采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法測定可溶性蛋白質(zhì)含量[11]。

1.4 統(tǒng)計分析方法

采用統(tǒng)計軟件Excel 2003、Spss 11.0等對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，各指標(biāo)數(shù)據(jù)采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，并對處理組各指標(biāo)的差異顯著性進(jìn)行檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆蓋處理對互花米草光合特性的影響

由表1可知，不同覆蓋處理對互花米草光合特性產(chǎn)生顯著影響。隨著透光度的降低互花米草凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度等光合特性指標(biāo)的數(shù)值均呈下降趨勢，胞間CO2分壓呈上升趨勢，且各處理組互花米草凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度的變化均呈現(xiàn)出一致性，相互影響。遮蔭率30%的遮陽網(wǎng)覆蓋的互花米草各光合特性指標(biāo)與對照組差異不顯著(P>0.05)，遮蔭率70%的遮陽網(wǎng)、不透光的纖維布處理組區(qū)域的互花米草各光合特性指標(biāo)(除胞間CO2分壓外)均與對照組存在著顯著差異(P<0.05)。有相關(guān)研究指出，植物在受暗環(huán)境脅迫會導(dǎo)致光合作用的相關(guān)酶活性降低，光合速率下降，氣孔關(guān)閉，增加CO2的擴(kuò)散阻力，并進(jìn)一步引起葉片衰敗、脫落死亡[12]，與本試驗的研究結(jié)果一致。由于7月24日采樣測定時，不透光線的纖維布覆蓋的互花米草已全部枯萎死亡，表明全暗處理對互花米草的生長產(chǎn)生了不可逆的影響，反映互花米草屬喜光植物，在灘涂缺少光照不能生存。

表1 不同覆蓋處理對互花米草光合特性的影響

*：不同字母為各處理間水平顯著差異(P<0.05)。下同。

2.2 不同覆蓋處理對互花米草葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

不同的覆蓋處理對漳江口紅樹林區(qū)互花米草的各生理指標(biāo)有著顯著影響。由表2可知，隨著透光度的逐漸降低，互花米草中總?cè)~綠素含量呈逐漸上升趨勢，這可能是受到暗環(huán)境的脅迫，互花米草通過自身生理響應(yīng)來適應(yīng)這種脅迫，在一定時期內(nèi)通過自身調(diào)節(jié)增加葉綠素含量適應(yīng)環(huán)境的脅迫，其中不透光的纖維布、遮蔭率70%的遮陽網(wǎng)覆蓋與遮蔭率30%的遮陽網(wǎng)覆蓋、對照存在顯著差異(P<0.05)。不同覆蓋處理下互花米草可溶性糖含量存在顯著差異(P<0.05)，透光度越低可溶性糖含量越少，這與上述互花米草光合速率降低相一致，這是因為透光度越小互花米草光合速率越低，自身的糖分積累越少，且自身的生命活動需要消耗糖類物質(zhì)。不透光的纖維布處理的互花米草可溶性蛋白質(zhì)顯著低于其他處理(P<0.05)，互花米草枯死后蛋白質(zhì)大部分被分解，隨著時間的延長，在霉菌的作用下蛋白質(zhì)將被完全分解。不透光的纖維布處理的互花米草葉綠素和可溶性糖均未檢出，說明葉綠素和可溶性糖隨著互花米草枯死已被完全分解。

表2 不同覆蓋處理對互花米草葉綠素、可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)含量的影響

2.3 不同覆蓋處理對互花米草防效的影響

從表3、圖1可知，漳江口紅樹林區(qū)不同的覆蓋處理對互花米草的防治效果存在著顯著差異，遮蔭率越高且隨著時間的推移互花米草的死亡率越高，防效越好。防效大小排序為：不透光的纖維布覆蓋>遮蔭率70%的遮陽網(wǎng)覆蓋>遮蔭率30%的遮陽網(wǎng)覆蓋>對照組。不透光的纖維布、遮蔭率70%的遮陽網(wǎng)覆蓋對互花米草的防效與遮蔭率30%的遮陽網(wǎng)覆蓋、對照均存在顯著差異(P<0.05)。遮蔭率70%的遮陽網(wǎng)覆蓋雖可使互花米草部分死亡，但仍有光線可供互花米草進(jìn)行光合作用，并經(jīng)過一段時間的暗環(huán)境脅迫后可適應(yīng)此條件下的生長，因此對互花米草的防效未達(dá)到理想的效果，覆蓋75 d對互花米草的防效只為68.13%；遮蔭率30%的遮陽網(wǎng)處理因透過大部分的光線可滿足互花米草生長的要求，對互花米草未產(chǎn)生明顯的影響，與對照差異不顯著(P>0.05)。7月9日，采用不透光的纖維布處理對互花米草的防效達(dá)92.54%；7月24日則達(dá)100%，顯著高于其他處理組，說明完全的暗環(huán)境對互花米草的防治具有顯著效果，今后可在漳江口紅樹林互花米草生長區(qū)域進(jìn)行應(yīng)用。

表3 不同覆蓋處理對互花米草防效的影響 %

3 結(jié)論

環(huán)境脅迫會引起植物生長和生理發(fā)生變化，暗環(huán)境對植物的光合作用、生長、相關(guān)酶以及自身物質(zhì)積累和消耗等都會產(chǎn)生顯著的影響。在暗環(huán)境下，有些植物的生長受到抑制，光合效率下降，糖積累下降且消耗量增加，最后葉片變黃、枯萎、脫落，植物死亡、腐爛[13]?；セ撞輰傧补庵参?，不同的光照下必然對互花米草的生長和生理產(chǎn)生顯著影響，本試驗研究結(jié)果也證實了光照強度越弱，互花米草的生長和生理也受到了明顯抑制，全暗環(huán)境下互花米草75 d后全部死亡。

本研究針對漳江口紅樹林互花米草生長區(qū)域特點，開展了不同覆蓋處理對漳江口紅樹林區(qū)互花米草生理和防效的影響研究，試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同遮光度對互花米草各項光合特性指標(biāo)以及葉綠素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量等有顯著影響。與對照相比，不透光的纖維布覆蓋處理對互花米草的光合特性有著明顯的抑制作用(P<0.05)，并顯著降低互花米草的可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量(P<0.05)，且不透光的纖維布覆蓋處理對互花米草的防效顯著高于其他處理組(P<0.05)，75 d后對互花米草的防效達(dá)到100%。說明全暗環(huán)境覆蓋處理對互花米草的防治有顯著效果，今后可在漳江口紅樹林互花米草生長區(qū)域進(jìn)行應(yīng)用。

[1]李賀鵬.外來入侵植物互花米草控制的生態(tài)學(xué)研究[D].上海：華東師范大學(xué)，2007.

[2]陳立棟.漳江口紅樹林保護(hù)區(qū)越冬水鳥的年際變化[J].防護(hù)林科技，2015，10(7)：46-48.

[3]陳朝英.福建漳江口紅樹林保護(hù)區(qū)生態(tài)旅游資源評價及發(fā)展思路[J].東南園藝，2014，2(4)：14-17.

[4]李加林，楊曉平，童億勤，等.互花米草入侵對潮灘生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的影響及其管理[J].海洋通報，2005，24(5)：33-38.

[5]歐建，盧昌義.廈門外來種植物入侵風(fēng)險指標(biāo)體系的建立——以互花米草入侵風(fēng)險評價為例[J].臺灣海峽，2006，25(3)：437-444.

[6]張祥霖，石盛莉，潘根興.互花米草入侵下福建漳江口紅樹林濕地土壤生態(tài)化學(xué)變化[J].地球科學(xué)進(jìn)展，2008，23(9)：974-981.

[7]林鵬.福建漳江口紅樹林濕地自然保護(hù)區(qū)綜合科學(xué)考察報告[M].廈門：廈門大學(xué)出版社，2001.

[8]李鄭杰.漳江口紅樹林區(qū)互花米草入侵及擴(kuò)散機制研究[D].廈門：廈門大學(xué)，2014.

[9]李兆飛.外來入侵植物互花米草控制的初步研究[D].福州：福建農(nóng)林大學(xué)，2009.

[10]李合生.植物生理生化實驗原理與技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2000.

[11]Bradford MM.A rapid and sensi tive method for the quantitati on of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein dye binding[J].Anal.Biochem，1976(72)：248-254.

[12]林琨，張鼎華.脅迫環(huán)境對植物光合作用的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42(31)：10839-10840.

[13]賈風(fēng)勤.植物對環(huán)境脅迫的適應(yīng)策略[J].生物學(xué)教學(xué)，2009，34(11)：8-9.

Effect of Different Coverage Measures on Physiological Characteristics andGrowth ofSpartinaalterniflora

ZHANG Jiong-sen

(YunxiaoScience&TechnologyInformationResearchInstitute，Yunxiao363300,Fujian,China)

Based on the characteristics ofSpartinaalternifloragrowing region in mangrove areas of Zhangjiang estuary，using different coverage measures were carried out to study on physiology and control effect ofSpartinaalterniflorain mangrove areas of Zhangjiang estuary.The experiments measured the effect of photosynthetic characteristics，chlorophyll，soluble sugars，soluble proteins and control effect ofSpartinaalternifloraby 3 treatments and taking bare surface as CK.The results showed that photosynthetic characteristics，chlorophyll，soluble sugars，soluble proteins were significantly different among the different shading.The photosynthetic characteristics ofSpartinaalterniflorawas significantly inhibited in opaque fiber cloth treatment as compared with controls(P<0.05)，and the soluble sugars，soluble proteins were significantly reduced(P<0.05).The control effect of opaque fiber cloth treatment forSpartinaalterniflorawas 100% after 75 d，which significantly is higher than others.Through the study，continuous darkness has significant control effects onSpartinaalterniflora，the method can be applied in coastal area.

Spartinaalterniflora；coverage measures；physiology；control effect

2016-03-21；

2016-05-26

國家國際科技合作專項資助(閩臺農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)聯(lián)合研發(fā)平臺， 2014DFT30240)

張炯森(1972—)，男，福建云霄人，云霄縣科技情報研究所助理研究員，從事科技情報研究。E-mail：364090809@qq.com。

10.13428/j.cnki.fjlk.2016.03.015

S765

A

1002-7351(2016)03-0072-04