化感作用

华南师范大学实验报告

学生姓名彭健学号20112501082

专业生物科学年级、班级11科五

课程名称生态学实验实验项目种间关系—化感作用

实验类型□验证□设计□综合实验时间14 年 4 月16日

实验指导老师周先叶实验评分

化感作用—五爪金龙对大白菜种子萌发影

响

1实验目的

本实验选择五爪金龙作为供体植物，取其叶片水浸液研究其对大白菜种子萌发的影响以探究其化感作用

2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。

3实验仪器、工具

供体植物：五爪金龙

受体植物：大白菜种子

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

4实验步骤

4.1采集供体植物新鲜叶片回实验室

4.2在实验室将叶片洗净，剪成<2cm的片断；

4.3称取五爪金龙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。

4.4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。于人工气候箱中保湿遮光培养，湿度70%，温度设置为30℃12h，25℃12h。

4.5种子出现萌芽（胚根>1mm）后开始记录每天种子的萌发个数，7d后统计萌发率（GR）,并测定根长（RL）：

GR=（发芽种子数/供试种子数）*100%

化感效应指数RI=T/C-1

5实验结果与分析

表1 供体植物水提液对种子萌发的影响（平均值±标准差，n=3）

形态特征处理组1处理组2处理组3平均值±标准差

萌芽率0.58 0.70 0.66 0.65±0.611

发芽指数46.18 52.43 56.98 51.863±5.425

根长 2.12 1.83 2.20 2.052±0.195

苗高 3.90 3.37 4.04 3.770±0.351

备注8株刚发芽11株刚发芽9株刚发芽

形态特征CK-1 CK-2 CK-3 平均值±标准差

萌芽率0.72 0.82 0.86 0.8±0.072

发芽指数81.28 84.01 83.64 82.975±1.483

根长 3.69 3.34 2.98 3.339±0.354

苗高 2.48 4.71 1.82 3.006±1.515

表2供体植物的化感效应指数和综合化感效应

处理组T（平均值）CK组（平均值）化感效应指数=C/K-1

萌芽率0.65 0.80 -0.188

发芽指数51.86 82.98 -0.375 根长 2.05 3.34 -0.385

苗高 3.77 3.01 0.254 综合化感指数/ / -0.1735

由表2可知，经五爪金龙提取液处理过的组别种子平均萌芽率明显比对照组的萌芽率要低，而RI=-0.188反映了其化感效应为抑制作用。再者，在萌芽指数方面，萌芽指数是反映发芽速度快慢的，同样处理组的平均萌芽指数明显也比对照组的平均萌芽指数低，RI=-0.375，同样说明浸出液有降低发芽指数的趋势，而RI值绝对值的大小同时反映了化感作用的大小，显然五爪金龙提取液减缓大白菜种子发芽效应要比抑制其发芽效应强，也很有可能五爪金龙浸出液通过大大减缓大白菜种子发芽而影响其发芽率。无论从萌发率还是从发芽指数上看，RI 值都为负值，即五爪金龙叶片浸出液对大白菜种子萌发有明显抑制效应（0.188+0.375=0.563）。

以上是浸出液对植物发芽的影响，但是一种植物对另一种植物的化感作用并不局限于抑制其发芽这一方面，接下来分析五爪金龙浸出液对幼小植株发育的影

响。

先来看根长方面，处理组平均根长要比对照组平均根长小，RI=-0.385也表明了处理液对大白菜根的生长，但是在株高方面，处理组平均株高要比对照组高，而且RI=0.254呈正数，表明浸出液对大白菜植株地上部分生长有促进作用（由表一可见，两个处理组的平均株高都要比对照组的平均株高高）。

本实验选用用五爪金龙这一外来入侵作为供体植物探究其叶片浸出液对大白菜种子发芽的影响，结果表明，浸出液明显抑制了大白菜种子的萌发，很有可能是延缓了种子的萌发而使其错过最佳萌发时期，而浸出液对大白菜幼苗的地下部分根的生长也有一定的抑制作用，对地上部分的生长却有明显的促进作用，推测可能五爪金龙叶片提取液中有促进地上部分生长的物质，该部分物质的促进作用要比其它某部分物质的抑制作用强导致表现为对大白菜幼苗地上部分生长有促进作用。综合评估五爪金龙对大白菜的化感效应，各项RI值相加为-0.1735，表明五爪金龙总体上对白菜种子及幼苗的化感效应为抑制作用的。

实际上，植物对周围环境释放各种化感因子是有一定条件通过一定途径的，其主要有以下4种途径

根系分泌物：代谢产生的根系分泌物可为初生代谢和次生代谢产物，

1.次生代谢产物的根系分泌物中很大一部分是化感物质。

2.植物体内由茎叶等部位产生的挥发性化学物质；

3.植物地上部受雨、雾和露水淋洗的化学物质；

4.微生物分解植物残体并释放到土壤里的化学物质

本实验单单将叶片剪碎并用蒸馏水浸泡与其自然状态下释放各种化感因子还是有很大区别的，因此本实验并不可能完全模拟五爪金龙对大白菜种子与幼苗的化感作用。

6参考文献

[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)