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幌伞枫(Heteropanax fragrans(Roxb.)Seem.),五加科幌伞枫属,常绿乔木,我国南方各省有分布。前期实验中,研究发现幌伞枫作为群落改造的主要树种在治理外来入侵种薇甘菊(Mikania micrantha H.B.K.)中表现出了较好的耐受性和控制作用。本研究在先期发现幌伞枫对薇甘菊具有化感作用的基础上,进一步探讨化感物质的作用方式、提取分离以及对逆境的响应,环境对化感物质作用强度的影响。
对幌伞枫鲜叶和凋落叶的化感作用研究中,发现幌伞枫的鲜叶和凋落叶水提液延缓了薇甘菊种子的萌发,对其幼苗根长产生了显著抑制,对其幼苗苗高产生了胁迫,影响了根长和苗高的分配表,使后续生长受到损害。在添加活性炭吸附化感物质后,幌伞枫鲜叶水提液对薇甘菊种子的抑制作用减小。因此,幌伞枫的鲜叶和凋落叶都含有化感物质,并可以通过淋溶的方式释放出来,抑制薇甘菊种子生长。
幌伞枫的鲜叶和凋落叶水提液对薇甘菊种子的抑制程度与血桐、阴香、海南蒲桃、樟树相比,差异显著。幌伞枫的化感作用最强,其次为血桐,而阴香与海南蒲桃水提液促进了薇甘菊种子的生长。因此,幌伞枫的鲜叶和凋落叶的化感作用在几种群落改造植物中是最强的。
对幌伞枫叶的化感物质的提取分离中,幌伞枫的乙醇、石油醚、乙酸乙酯提取物都对薇甘菊产生了抑制,抑制程度为乙酸乙酯>石油醚>乙醇,可见化感物质在乙酸乙酯提取物中得到了富集,对乙酸乙酯提取物进行硅胶柱层析分离后得到16个组分,其中组分0为无色结晶,该结晶对薇甘菊没有抑制作用,不具有化感活性,其余组分中,组分4和组分8化感活性最强,需要进一步分离。
在薇甘菊缠绕幌伞枫幼树实验中,随着缠绕天数的增加,幌伞枫的叶和根的水提液对薇甘菊、假臭草、藿香蓟三种草本植物种子的化感作用为先减弱再增强,40天时最弱,60天时增强。可见幌伞枫对薇甘菊缠绕的化感响应为先减弱再增强。观测发现,在薇甘菊覆盖下,幌伞枫幼树仍能正常生长。所以,幌伞枫幼树能较好的耐受薇甘菊的覆盖,并通过分泌更多化感物质,使化感作用增强,抑制了薇甘菊的生长。
光照对化感作用强度的影响实验中发现,幌伞枫乙酸乙酯浸膏溶液0.001g/ml和0.005g/ml浓度下,随着光照强度的升高,薇甘菊幼苗的相对根长减小,说明化感作用在增强。高浓度化感下,随着光照强度的升高,综合薇甘菊相对根长和苗高的变化,可以发现薇甘菊的生长随着光强的升高而减弱。随着光照的升高,幌伞枫的化感作用强度在增加,对薇甘菊的抑制强度增加。