UV⁃B辐射增强和氮添加及其互作对空心莲子草-马唐竞争的影响

作     者：吴昊 姜俊慧 罗莉 崔益萌 张婉莹 WU Hao;JIANG Jun-hui;LUO Li;CUI Yi-meng;ZHANG Wan-ying

作者机构：信阳师范大学生命科学学院河南信阳464000 河南大别山森林生态系统国家野外科学观测研究站郑州450046 信阳生态研究院河南信阳464000 

出 版 物：《西南农业学报》 (Southwest China Journal of Agricultural Sciences)

年 卷 期：2024年第37卷第2期

页      面：344-352页

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31800460) 河南省科技攻关计划项目(232102110062) 河南省高等学校重点科研项目(24A180028) 信阳生态研究院开放基金项目(2023XYMS16) 信阳师范大学“南湖学者奖励计划”青年项目(2023A017) 

主　　题：空心莲子草 竞争 氮素 植物入侵 光合荧光 UV⁃B辐射 

摘      要：【目的】以入侵种空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)与本土伴生种马唐(Digitaria sanguinalis)为研究对象,探讨UV⁃B辐射、施氮及其交互效应对二者竞争的影响,以期为全球变化下的入侵植物防治提供科学依据。【方法】依据de Wit取代试验法,在单种、混种盆栽模式下分别设置处理方式(施氮、UV⁃B辐射、施氮×UV⁃B辐射)、物种属性(空心莲子草、马唐)2个因子,测定各处理组合下的植物总生物量、形态、色素及光合荧光等指标,并采用二因素方差分析和LSD多重比较法分析以上各指标差异。【结果】①单种模式中,施氮导致植物最大茎长和马唐叶面积显著增加207.154%和297.643%、空心莲子草总生物量及稳态光适应光化学猝灭系数(qp_Lss)显著降低40.612%和52.381%;UV⁃B辐射导致植物最大茎长、空心莲子草最大光量子产率(QY_max)及稳态光量子效率(QY_Lss)显著增加117.607%、404.459%和835.714%,导致马唐QY_Lss显著降低45.605%;施氮×UV⁃B辐射导致空心莲子草总生物量及马唐QY_max显著降低79.310%和18.984%,空心莲子草QY_max显著增加685.350%,施氮×UV⁃B辐射还使得空心莲子草暗适应后最小荧光(F_(0))下降而QY_Lss增加、马唐F_(0)增加而QY_Lss下降。②混种模式中,施氮导致马唐叶面积及其叶绿素a指数(Chla)显著增加254.259%和53.018%,导致空心莲子草根长及其Chla显著降低76.051%和12.084%;UV⁃B辐射导致空心莲子草Chla显著增加45.434%;施氮×UV⁃B辐射导致空心莲子草根长显著降低58.824%。【结论】施氮相对增加了马唐在生物量及形态上的优势,但UV⁃B辐射削弱马唐光合活性而增加空心莲子叶绿素含量;且UV⁃B辐射、施氮×UV⁃B辐射交互作用显著提升空心莲子草的实际光化学效率。全球变化下应加强空心莲子草入侵监控,以防多类因子交互效应加剧其对于本土植物的竞争替代。