老鼠簕对无瓣海桑化感作用的研究

朱宏伟，郑松发，彭辉武 ，武 锋

（1.中国林业科学研究院 热带林业研究所，广东 广州 510520；2.萍乡市林业科学研究所，江西 萍乡 337000）

老鼠簕对无瓣海桑化感作用的研究

朱宏伟1，郑松发1，彭辉武2，武 锋1

（1.中国林业科学研究院 热带林业研究所，广东 广州 510520；2.萍乡市林业科学研究所，江西 萍乡 337000）

以不同浓度的老鼠簕地上部分（茎叶）和地下部分（根）水浸液为供体，无瓣海桑种子为受体，采用室内水培法，用无瓣海桑种子发芽力（发芽率、简化活力指数、萌根速度、田间出苗率）、幼苗素质（幼苗单株鲜重、含水量、幼苗全长和幼苗根长）为指标，评价老鼠簕对无瓣海桑化感的潜力。结果表明：老鼠簕两个部分对无瓣海桑均有化感作用，且地上部分作用强度大于地下部分，各部分的作用强度随着浓度的增加而增大；在发芽力的影响上，除了0.1 g·mL-1地下部分促进萌根速度外，其余都表现出显著和极显著的抑制效应，其中地上部分0.4 g·mL-1、0.5 g·mL-1组中，田间出苗率分别为40%和0%；在幼苗的素质影响上，老鼠簕两部都呈现出极显著“高抑低促”的规律，含水量随着水浸液浓度增加而减少。

红树林；无瓣海桑；老鼠簕；化感作用

无瓣海桑Sonneratia apetala 是红树林中优良乔木树种之一，天然分布于印度、孟加拉国、马来西亚、斯里兰卡等国盐度较低的泥质滩涂上，高为15～20 m，胸径25～30 cm，最大胸径达50～70 cm[1]。1985年我国赴孟加拉国红树林考察团从申达本红树林区带回无瓣海桑果实，在海南东寨港育苗栽培成功，3年后开花结实[2]，由于其速生性、抗寒性、抗逆性、防风御浪方面显著优于其他红树林树种，成为华南沿海防护林体系工程建设中的优良树种之一[3]，20世纪 90年代末期至今，无瓣海桑先后在雷州半岛、珠江三角洲、汕头、电白水东湾等地区推广扩种，其造林成活率高达 80%～90%，且种植2～3 a即可郁闭成林，获得了良好的生态效益[4]。而其生长迅速、结实率高、定居容易、适应性广等特性引起了有关专家和部门对无瓣海桑是否会导致生态入侵的关注，一些学者们也做了相关的研究，如光照，盐度，温度等因素对无瓣海桑种子发芽和幼苗生长的影响[5-7]，但本地种对无瓣海桑的化感作用报道很少，因此本研究用在淇澳岛分布广泛并在无瓣海桑林下成单优群落的老鼠簕Acanthus ilicifolius为供体，研究其对无瓣海桑的化感作用，为无瓣海桑生物入侵安全评价和合理推广利用该树种提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 水浸液的制备与种子采集

2011年10月从珠海淇澳岛采集供体植物老鼠簕地上部分（茎叶）和地下部分（根），受体无瓣海桑种子，将供体洗净、烘干、称重，剪碎分别放入塑料桶中，按比例加蒸馏水配制成质量浓度为0.5 g·mL-1的溶液，在20 ℃下浸泡2 d，期间不定时的搅拌，之后用双层纱布过滤2次制成母液，再将母液分别按比例加入蒸馏水配制成质量浓度为0.1、0.2、 0.3、0.4、0.5 g·mL-1的水浸液，低温保存备用。用5%的高锰酸钾浸泡无瓣海桑种子消毒5 min，晾干备用。

1.2 发芽实验

发芽试验采用室内水培法，具体做法：用直径9 cm的培养皿（内垫2层滤纸）作为发芽床，将已配好的不同浓度供体水浸液依次注入培养皿中，体积为5 mL，然后再在每个培养皿中放入50粒无瓣海桑种子，每个浓度下设三个重复，以放入蒸馏水的培养皿为对照组，置于人工智能培养箱中培养，光照强度12 000 lx，光照8 h/d，恒温25 ℃。观察期间采用恒重法，添补损失的水分。

从第一天开始统计，每天观察、记载发芽数（发芽以胚根突破种皮为准）、统计发芽率，测量根的长度，第4 d，测定简化生活力指数，第7 d，测量幼苗全长，称鲜重，干重，计算根的生长速、含水量，15 d后统计田间出苗率。其中鲜重和干重为单株重量，含水量（%）=（鲜重－干重）/鲜重；萌根速度（cm/d）=（第m天根长－第n天根长）/（m－n），m＞n；发芽率（%）=（发芽种子数/供试种子数）×100%；简化活力指数=发芽率×S(S为一定时期内幼苗平均根长)；幼苗全长=胚轴+根长；田间出苗率（%）=（发芽终期规定时间内长成正常幼苗数／供试种子数）×100%。

1.3 评价指标

以Williamson[8]提出的化感效应敏感指数为评价指标，即 ERI=1-C/T ( T≥C) 或ERI=C/ T -1（T＜C），式中C为对照值，T为处理值。ERI表示作用强度大小，正值表示促进效应，负值表示抑制效应，其绝对值大小反映化感作用的强弱。用SPSSv13.0统计分析软件对原始数据进行单因素方差分析和用Duncan多重比较结果进行差异性标记。

2 结果与分析

2.1 老鼠簕对无瓣海桑种子发芽力的影响

用发芽率、萌根速度、简化活力指数和田间出苗率四个指标来反映老鼠簕对无瓣海桑种子发芽力的影响，其中简化活力指数反映了种子发芽速度和幼苗的健壮程度，田间出苗率高低代表在适宜的条件下种子出苗率高低。

从表1得知：除了低浓度0.1 g·mL-1地下部分水浸液对处理的种子萌根速度有促进作用外，其他不同部分不同浓度的种子处理都表现出极显著抑制(p＜0.01)，同时随着浓度的增加抑制强度也增加；从ERI的绝对值来看，老鼠簕各部分对各组的抑制效果为地上部分＞地下部分；从发芽率影响上看，整组发芽率都超过90%，0.1、0.2、0.3 g·mL-1地上部分的对发芽率影响未达到显著（p＜0.05）和极显著水平，0.1、0.2、0.3 g·mL-1地下部分的影响未达到极显著水平；在萌根速度上，地上部分和地下部分的不同浓度水浸液抑制作用都达到了显著和极显著水平，0.5 g·mL-1地上部分抑制最强，化感效应指数达-4.429，其萌根速度不及对照的18%，而0.1 g·mL-1地下部分有促进萌根速度；对于简化活力指数影响，其结果与萌根速度相似，但所有浓度水浸液都表现为抑制作用；田间出苗率只受到在地上部分0.4和0.5 g·mL-1高浓度的影响，其中在0.4 g·mL-1浓度下田间出苗率为40%，而在0.5 g·mL-1浓度下为0。

2.2 老鼠簕对无瓣海桑种子幼苗素质影响

用鲜重、含水量、幼苗长和根长四个指标来反映老鼠簕对无瓣海桑幼苗素质影响。

从表2看出：老鼠簕不同部分的不同浓度水浸液对无瓣海桑幼苗生长影响都呈极显著水平，并表现为“高抑低促”，随着浓度的增加抑制作强度也逐渐升高，根据ERI的绝对值来看，同样表现出地上部分抑制作用大于地下部分。

表1 老鼠簕地上与地下水浸液对无瓣海桑种子发芽力的影响†Table 1 Effects of A. ilicifolius aqueous extracts on germination of S.apetala

从对鲜重影响来看，0.1 g·mL-1地上部分的和0.1、0.2 g·mL-1地下部分都表现出极显著促进作用，从化感效应指数ERI看出，在两部分0.1 g·mL-1浓度作用下，地下部分的促进作用明显超过了地上部分，将近4倍，地上部分的0.1 g·mL-1和地下0.2 g·mL-1水浸液对鲜重促进作用相当，而在两部分其他浓度作用下，呈现出极显著抑制效果，其强度随水浸液浓度增大而增大，同样从ERI绝对值来，地上部分作用强度远超过地下部分，在0.5 g·mL-1组中，前者抑制作用是后者的3.6倍。

含水量的多少直接影响到幼苗生长状况。在表2 中，两部分对无瓣海桑幼苗含水量影响都达到了极显著水平，除了地上部分0.5 g·mL-1组中含水量（76.08%）低于对照组外，其余组中无瓣海桑幼苗含水量都超过了80%，大于对照组（78.53%），并都随着两部分水浸液浓度的增加而减少，含水量最高的是地上部分0.1 g·mL-1组中，达86.97%。

对幼苗长的影响，从ERI值来看，低浓度的两个部分水浸液对无瓣海桑幼苗长有极显著促进作用，高浓度会起极显著抑制作用，其中地上不抑制作用大于地下部分，从ERI绝对值得出，两部抑制作用随浓度升高而增加，其中，地上部分0.5 g·mL-1组中，根长只有对照的60%。对根长的影响，结果和对鲜重、幼苗长影响相似（表2）。

表2 老鼠簕对无瓣海桑种子幼苗素质的影响Table 2 Effects of A. ilicifolius aqueous extracts on seedling quality of S.apetala

3 结论与讨论

（1）从ERI绝对值上看，老鼠簕地上部分抑制强度高于地下部分，这可能和化感物质在两部分分配量有关，也可能是存在不同的化感物质。一般的化感物质为酚类、萜类、炔类、生物碱和其他结构等[9]，而在老鼠簕中，萜类、生物碱类物质已被提取[10]，但老鼠簕对无瓣海桑化感效应是否是以上物质作用，以及化感物质在老鼠簕植株上分布和作用方式与机理有待进一步的研究和证实。

（2）在发芽力影响上，除了0.1 g·mL-1地下部分对萌根速度上有促进作用，其他浓度对其他发芽力指标都表现出抑制作用，在幼苗素质影响上都表现为“高抑低促”规律。

（3）无瓣海桑每年可产大量的种子，但其林下很少有幼苗出现，很难自我更新[11-13]，除了受到光照、温度、盐度、滩涂基质和动物的啃咬[11]等因素外，其林下老鼠簕的化感作用也 起到了一定的潜在影响。

（4）本研究的实验是在室内进行的，其结果可能会与野外大不相同，化感物质会被潮水冲刷稀疏，使得老鼠簕化感作用减弱。总之，老鼠簕对无瓣海桑的化感作用还需要深入的研究，包括进一步的室内和田间试验，化感物质的提取分离以及作用机理等。

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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

国家科技支撑课题“沿海滩涂消浪护岸林体系研究与示范”（2009BADB2B04）；广东省科技计划项目（重大专项及重点项目）“广东省沿海红树林生态系统恢复与重建技术研究”（A3050102）；广东省林业科技创新示范工程省级专项资金项目“2008年寒害受损红树林生态系统快速恢复技术研究与示范”（2008KJCX012-03）

朱宏伟(1984—)，男，内蒙古人，硕士，主要从事红树林生态恢复研究；E-mail：zhongjingshu@yahoo.cn

郑松发(1957—)，男，广东汕头人，研究员，主要从事红树林生态恢复研究；E-mail：zsff2002@yahoo.com.cn

[本文编校：文凤鸣]