种间关系分析.doc

种间关系分析——化感作用
生命科学院 09科五 卢春燕 20092501092
一、实验目的
本实验选择薇甘菊、葛藤作为供体植物，取其叶片水浸液研究其对萝卜等种子萌发的影响.
二、实验原理
化感作用（Allelopathy）：也称作异株克生，是指一种植物通过向体外分泌代谢过程中的化学物质，从而影响其它植物的生长.这种作用是物种生存斗争的一种特殊形式，种内关系和种间关系都有化感作用.植物之间的化感作用是当前化学生态学研究的热点.具体来讲，它是指供体植物通过茎叶挥发、淋溶、凋落物分解、根系分泌等途径向环境释放化学物质，从而促进或抑制周围植物的生长和发育.植物的化感作用广泛存在于自然界中，与植物间光、水分、养分和空间的竞争一起构成了植物之间的相互作用.
三、实验材料与方法
供体植物：薇甘菊、葛藤
受体植物：萝卜种子
实验处理：配置50gDW/L的供体植物新鲜枝叶浸提液，以蒸馏为对照；
实验步骤：
1、采集供体植物新鲜叶片回实验室
2、在实验室将叶片洗净，剪成<2cm的片断；
3、称取薇甘菊100g、葛藤30.5g，加入蒸馏水70mL，室温下浸提24h，将浸提液倒出，补水20mL再浸提一次，将两次浸提液合并，过滤，定容至100mL.待用.
4、吸取约5mL上述浓度的浸提液加入双层滤纸铺的直径为11cm培养皿中，每皿均匀放置50粒已消毒的受体种子（之前用5%的次氯酸钠消毒10分钟），以蒸馏水为对照，设3个重复.遮光培养（环境：宿舍）
5、种子出现萌芽（胚根>1mm）后开始记录每天种子的萌发个数，4d后统计萌发率（GR）和发芽指数（GI）,并测定根长（RL）：
GR=（发芽种子数/供试种子数）*100%
发芽指数（GI）=∑（GT/DT）（Gt:在t天内的发芽数；Dt：第t天）
化感效应指数（RI）=T/C -1 (C=对照值 ；T=处理值.当RI>0时表示促进作用；当RI<0时，表示抑制作用.RI绝对值的大小代表化感作用强度.)

四、实验结果与分析
1、根据表1可知:
1) 萌发率由大到小排列为：薇甘菊＞葛藤＞蒸馏水.发芽指数由大到小的排列为：葛藤>薇甘菊>蒸馏水.原因可能是薇甘菊和葛藤所分泌的化学物质促进了萝卜的发芽，也可能是种子本身存在活性的差异或实验误差造成.
2) 由根长这一数据来看，由大到小排列为蒸馏水＞薇甘菊＞葛藤.由此我们可以推测薇甘菊和葛藤的分泌物质则可能抑制了萝卜根的生长.
3) 由苗长这一数据来看，由大到小排列为：薇甘菊＞葛藤＞蒸馏水.由此我们可以推测薇甘菊的和葛藤的分泌物质可能促进了萝卜苗的生长.
综合来看，这几项参数的标准差均较大，可见所测量的指标的相互间作用的影响波动较大，其不确定性较大.有条件的情况下，可以进行更多的组别实验，由足够多的实验结果分析出正确的实验结果.

表1 供体植物水提液对种子萌发的影响

形态特征
薇甘菊-1
薇甘菊-2
薇甘菊-3
平均值±标准差
萌芽率
93.3%
96.7%
93.3%
94.4%±1.60%
发芽指数
47.33
46.92
46.00
46.75±0.53
根长(cm)
8.40
8.36
8.36
8.37±0.02
苗高(cm)
6.51
7.52
6.75
6.93±0.43

形态特征
葛藤-1
葛藤-2
葛藤-3
平均值±标准差
萌芽率
83.3%
90.0%
96.7%
90%±5.47%
发芽指数
44.58
53.25
53.42
50.42±4.19
根长(cm)
5.29
5.99
6.55
5.94±0.50
苗高(cm)
6.28
6.94
7.23
6.82±0.39

形态特征
对照组-1
对照组-2
对照组-3
平均值±标准差
萌芽率
100%
100%
96.7%
98.9%±1.56%
发芽指数
62.50
60.67
60.42
61.20±0.93
根长
8.81
9.18
8.85
8.95±0.17
苗高
6.10
5.87
6.78
6.25±0.67

表2 供体植物的化感效应指数和综合化感效应

葛藤(平均值)
CK（平均值）
化感效应指数=T/C-1
萌发率
发芽指数
根长
苗高
综合化感效应
90%
50.42
5.94
6.82
98.9%
61.20
8.95
6.25
-0.090
-0.176
-0.336
0.0912
-0.511

薇甘菊(平均值)
CK（平均值）
化感效应指数=T/C-1
萌发率
发芽指数
根长
苗高
综合化感效应
94.4%
46.75
8.37
6.93
98.9%
61.20
8.95
6.25
-0.046
-0.236
-0.064
0.1088
-0.2372

2、 综合萌芽率、发芽指数、根长、苗高这几项参数来看，薇甘菊与葛藤整体上可能对萝卜种子的萌发与生长呈抑制作用.根据表2可知：
对于葛藤这种供体植物来说，其萌芽率的化感效应指数小于0，说明其对萝卜种子的萌发起着抑制作用；其发芽指数的化感效应指数也小于0，说明狗牙根的分泌物质使萝卜种子发芽时间变长，发芽速度变慢；根长化感效应指数小于0，、苗高的化感效应大于0，,说明葛藤的分泌物质对萝卜根的生长是起着抑制作用的，但对萝卜苗的生长是促进作用的.
对于薇甘菊这种供体植物来说，由其萌发率、发芽指数以及根长的化感效应指数均小于0来看，薇甘菊的相对应指标与葛藤的分泌物质对萝卜种子有着相同的抑制作用；但是其苗高的化感效应指数大于0，则说明薇甘菊的分泌物质对萝卜种子苗的生长是起着促进作用的.
由综合化感效应来看，总得说来，葛藤和薇甘菊分泌物质对于萝卜种子的生长是起着抑制作用的，但是此结果可能存在一定的误差，这是由种子活性、培养条件、样本数较少等等条件带来的差异.可通过进行更多的实验，获得较大的样本数来消除误差，获得更为科学、准确的分析结果.
讨论
化感作用广泛存在于自然界中.化感作用的定义为自然界生物体之间通过某些化学物质而产生的相互作用.目前 , 关于植物化感作用的研究方法主要集中在 3 个方面 [1]：生物化学物质的捕集； 化学物质定性 、定量的测定，如紫外 、红外 、核磁共振 、质谱等分析手段进行化感作用物的鉴定；生物技术鉴定.
化感作用可以应用于多个方面[2] ，如农业上可以利用植物之间的化感作用的相生效应进行有益的植物组合，提高农田生产力，还可以通过制定合理的栽培方式和耕作制度，减少植物化感作用造成的损失.在医药工业上应用避蚊胺（N、N-二乙基间-甲苯甲酰胺）可以有效防治许多害虫.
参考文献
[1] 周志红. 植物化感作用的研究方法及影响因素.生态科学， 1999（3）. 18(1)
[2]王海燕. 化感作用及其在环境保护中的应用.环境污染治理技术与设备，2002(6).3（6）