化感作业

实验五、种间关系分析——化感作用

一、目的和意义

化感作用（他感作用，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中释放化学物质，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。

化感作用的生态学意义：对农林生产管理具有指导作用，如歇地现象；影响群落的种类组成和群落演替等等。

化感作用发生在两个不同种之间，本实验研究的是供体植物（他感植物）对受体植物（目标植物）的他感作用。

二、仪器、器皿和材料

仪器、器皿：培养箱、托盘天平、电子天平、烘箱、摇床，剪刀、滤纸、大漏斗、纱布、锥形瓶、烧杯、容量瓶、封口塞、玻棒、量筒。

供体植物：五爪金龙、南美蟛蜞菊、胜红蓟或假臭草等。

受体植物：白花鬼针草种子。

三、方法和步骤

（一）采集材料，制作浸提液

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< 2 cm的片断；

3. 配制0.05 g DW mL-1浸提液：取相当于5 g干重的供体植物新鲜枝叶，加入蒸馏水70 mL，室温下浸提2，待用。

（二）培养

吸取 5 mL 上述浓度的浸提液加入放有双层滤纸铺的直径为11 cm培养皿中, 每皿均匀放置20 粒已消毒的受体种子（之前用5%的次氯酸钠消毒10 min），以蒸馏水为对照，设3个重复（贴上标签，注明姓名、日期）。于人工气候箱中保湿遮光培养，湿度65%，温度设置为白天30 ℃12 h，晚上25 ℃12 h。

（三）测量

种子出现萌芽（胚根长度≥1 mm）后开始记录每天种子的萌发个数，7 d 后统计萌发率（GR）和发芽指数（GI），并测定根长和苗高。

GR = (发芽种子数/供试种子总数)×100% ；

GI = ∑(Gt/Dt) (Gt: 在t天内的发芽数；Dt：第t天)

发芽指数高说明发芽所用的时间短，发芽速度快。

（四）计算

计算化感效应指数(RI)：RI = T/C - 1，C为对照值，T为处理值。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。

化感综合效应（SE）用上述几个测试项目的RI 的平均值进行评价。

四、结果与分析

（一）供体植物水提液对种子萌发的影响

附表1供体植物水提液对种子萌发的影响(平均值±标准差, n = 3)

形态特征五爪金龙- 1 五爪金龙-2 五爪金龙-3 平均值±标准差备注

萌芽率（%）87 77 97 87±8.2

发芽指数37 31.5 43.5 37.3±4.9

根长 2.94 2.17 2.3 2.5±0.3

苗高77.177.37.2±0.1

鸡屎藤-1 鸡屎藤-2 鸡屎藤-3 平均值±标准差

萌芽率（%）80 100 93 91±8.3

发芽指数35 42 36 37.7±3.1

根长 2.7 2.52 3.3 2.8±0.3

苗高8.68.39.038.6±0.3

CK-1 CK-2 CK-3 平均值±标准差萌芽率97 97 100 98±1.4

发芽指数42.5 42.5 44 43±0.7

根长 3.65 4.18 3.98 3.9±0.2

苗高 5.46 6.18 6.47 6.0±0.4

根据附表一，可看出五爪金龙和鸡屎藤对种子的萌发均有抑制作用，且五爪金龙作用效果更强；同时两种植物的水提液对植株根长生长也有抑制作用，根长明显比对照短；但这两种水提液对植株的茎叶生长有促进作用，鸡屎藤促进效果最强。

（二）供体植物的化感效应指数和综合化感效应

附表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（平均值）化感效应指数=T/C-1 备注

萌芽率89 98% -0.09

发芽指数37.5 43 -0.13

根长 2.7 3.9 -0.31

苗高7.9 6.0 0.32

综合化感效应有化感效应

根据表二可看出，这两种植物水提液对种子萌发率、发芽指数、根长均为抑制作用，但对植株苗高表现为促进作用。可能是因为植物水提液抑制了根的生长，所以植株的营养物质

大部分流向茎与叶，从而促进植株生长。所以，五爪金龙和鸡屎藤对种子的萌发生长均有化感效应。