植物種植養(yǎng)護影響因素 植物與生物因子 他感作用

一、他感作用學習情境王工在園林植物養(yǎng)護過程中發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象：許多設計好的植物搭配種植到一起的時候，另一種植物就會長勢不好甚至死亡。通過查詢有關(guān)材料，他發(fā)現(xiàn)這屬于植物中的他感現(xiàn)象。本次任務主要掌握植物的他感作用。重點是掌握他感作用的危害，難點是掌握不同植物他感作用下種植禁忌。一、什么是他感作用植物的他感作用就是一種植物通過向體外分泌代謝過程中的化學物質(zhì)，對其他植物產(chǎn)生直接或間接的影響。這個概念得到了大多數(shù)研究者的贊成。這種作用是種間關(guān)系的一部分，是生存競爭的一種特殊形式，種內(nèi)關(guān)系也有此現(xiàn)象。早在2000年前，人們就已發(fā)現(xiàn)，黑胡桃樹下其它高等植物如蘋果、松、雜草等不能生長。1925年Massey從黑胡桃樹干開始直到27米遠處種植番茄和苜蓿，發(fā)現(xiàn)16米以內(nèi)的植株全部死亡，以外的則生長良好，且死亡線與黑胡桃根的分布線一致。他感作用1935年阿莫索娃觀察到：在不通風的房內(nèi),一瓶中插盛開的丁香，另一瓶中插盛開的鈴蘭，發(fā)現(xiàn)丁香花朵迅速萎蔫，而若把丁香換為薔薇則無變化。因此可看出某些花朵的芳香物能對其它植物的花朵起作用。這些現(xiàn)象就是他感作用的表現(xiàn)。他感作用二、他感作用的作用機制高等植物的他感物質(zhì)主要是通過向外釋放酚類、類萜、含氮化合物以及聚乙炔和香豆素等次生物質(zhì)進而影響其它植物的生長發(fā)育。例如仲山梨酸、香豆素延緩根的有絲分裂，酚酸和生物堿類他感物質(zhì)可以影響核酸和蛋白質(zhì)的代謝他感作用二、他感作用的釋放途徑高等植物的他感物質(zhì)主要通過淋溶、揮發(fā)、根分泌、凋落物分解、種子萌發(fā)、花粉傳播等途徑向外傳播。例如芒萁在天然群落中主要通過雨水、霧或露的淋洗將葉部的液態(tài)分泌物通過淋溶過程釋放到土壤中，抑制周圍植物生長，而無剌槐樹皮產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)能抑制附近雜草的生長。他感作用三、他感作用對植物生長和分布的影響（一）爭奪生存空間。人們早就觀察到生態(tài)環(huán)境中存在一種植物抑制另一種或多種植物生長的現(xiàn)象，如洋槐樹抑制多種雜草的生長，榆樹可使櫟樹發(fā)育不良，櫟樹、白樺可排擠松樹，許多植物都不能生長在胡桃樹蔭下，薄荷屬和艾屬植物分泌的揮發(fā)油阻礙豆科等植物幼苗的生長；因此在一株或一群植物周圍出現(xiàn)“白地”是常見的他感現(xiàn)象。（二）維持群落穩(wěn)定。在穩(wěn)定的植物群落中，每種植物在長期進化過程中與周圍的植物相生相克，產(chǎn)生穩(wěn)定平衡的共生關(guān)系，形成特定的植物群落和分布。如果打破這種穩(wěn)定，會改變植物的生態(tài)分布，破壞群落的穩(wěn)定。如紫莖澤蘭傳入我國后，失去了原產(chǎn)地其它植物的克制，在我國瘋狂繁殖生長，而紫莖澤蘭產(chǎn)生的9-酮-澤蘭酮等幾十種他感化合物嚴重克制了我國本地植物的生長。他感作用他感作用

鳳眼蓮(水葫蘆)滇池的水葫蘆破壞生態(tài)（一）他感作用往往是多種化學成分同時起作用的，而且與環(huán)境條件密切相關(guān)。植物產(chǎn)生分泌物的多少和性質(zhì)，不僅取決于有機體的生理特性，而且與外界條件有關(guān)。例如N、P的輸入能減輕來自秋麒麟草、高牛毛和向日葵的他感抑制作用。（二）選擇性是他感物質(zhì)作用的一個顯著特點，如黑胡桃產(chǎn)生的他感物質(zhì)抑制蘋果樹生長，但不抑制梨、桃、李樹的生長。（三）環(huán)境條件影響他感作用。例如在脅迫條件下，植物他感物質(zhì)的產(chǎn)生量與釋放量增加，他感作用明顯增強，這種增強對產(chǎn)生他感物質(zhì)的植物而言是有利的，對受他感作用影響的植物而言是雪上加霜，這是具有他感作用植物往往具有較強侵占能力的重要原因。注意事項他感作用二、他感作用應用植物的他感作用既有不利的一面，也有有利的一面。園林工作者在工作中要靈活應用，發(fā)揮其有利的一面，規(guī)避其不利的一面。一、他感作用的應用（一）開發(fā)生物殺蟲劑和殺菌劑植物的許多次生代謝物能有效地抵御病原菌的侵染，開發(fā)利用植物源殺蟲劑和殺菌劑是當前植物保護工作的熱點之一。例如苦參堿、煙堿、魚藤酮、苦楝浸提液等。他感作用應用（二）利用他感作用進行綠地的地面覆蓋利用植物殘體進行地面覆蓋，不僅具有保水、保溫等特性，而且有利于不受影響的的生長，采用具有他感潛勢的植物殘體進行覆蓋后，利用其他感作用進行雜草的控制及生物防治效果很好。他感作用應用（三）指導森林更新和建植在森林生態(tài)系統(tǒng)中，他感作用對植物群落演替、森林更新與恢復、混交林發(fā)育、種群格局以及群落中的生物組成與分布、協(xié)同演化和生物入侵均存在顯著影響，特別是生物多樣性變化明顯。是影響森林群落的結(jié)構(gòu)、功能、效益及發(fā)展不可忽視的一個生態(tài)因子。一些樹種更新和重建失敗與他感作用有關(guān)。如越桔-云杉林中，越桔和云杉中的酚類抑制云杉幼苗的生長，使得云杉的重建失敗。他感作用應用（四）通過種植設計進行雜草、病蟲害控制例如毛果破布草他感作用物對三棱草有抑制作用，大幅減少除草劑的危害冬小麥釋放的他感作用物能抑制白茅生長，在白茅生長多的農(nóng)田，用冬小麥和其它作物輪作可抑制或防治白茅的危害豚草中產(chǎn)生的他感作用物毛蒿素，有很強的抗真菌活性，可用于防治植物真菌病害，種植勝紅薊素能干擾昆蟲保幼激素活性而使昆蟲早熟變態(tài)，可用于防治害蟲。他感作用應用二、他感作用的避免根據(jù)他感作用原理，我們在設計中要注意避免將彼此相克的植物種植在一起，避免后期的養(yǎng)護壓力。根據(jù)資料統(tǒng)計，下列植物不宜種植在一起：（1）黑胡桃不能與松樹、蘋果、馬鈴薯、番茄、紫花苜蓿及各種草本植物栽植在一起。（2）蘋果樹行間種馬鈴薯、芹菜、胡麻、燕麥、苜蓿等植物，蘋果樹的生長會受到抑制，因為馬鈴薯的分泌物能降低蘋果根部和枝條的含氧量，使其發(fā)育受阻。（3）刺槐、丁香、薄荷、月桂等能分泌大量的芳香物質(zhì)，對某些鄰近植物有抑制作用。他感作用應用（4）榆樹與櫟樹、白樺不能間種。（5）松樹與云杉不能間種。（6）銀華幼苗根部如與壯齡樹接觸，幼苗死亡。（7）風信子、稠李抑制某些植物的生長。（8）丁香與鈴蘭、水仙與鈴蘭、丁香與紫羅蘭不能混種。（9）松樹不能與接骨木生長在一起。（10）桃樹與茶樹不能間種，否則茶樹枝葉枯萎，桃樹周圍亦不能種植杉樹，否則不能成材。他感作用應用（一）他感作用應用往往是多種化學成分同時起作用的，而且與環(huán)境條件密切相關(guān)。植物產(chǎn)生分泌物的多少和性質(zhì)，不僅取決于有機體的生理特性，而且與外界條件有關(guān)。例如N、P的輸入能減輕來自秋麒麟草、高牛毛和向日葵的他感抑制作用。（二）選擇性是他感物質(zhì)作用的一個顯著特點，如黑胡桃產(chǎn)生的他感物質(zhì)抑制蘋果樹生長，但不抑制梨、桃、李樹的生長。（三）環(huán)境條件影響他感作用應用。例如在脅迫條件下，植物他感物質(zhì)的產(chǎn)生量與釋放量增加，他感作用應用明顯增強，這種增強對產(chǎn)生他感物質(zhì)的植物而言是有利的，對受他感作用應用影響的植物而言是雪上加霜，這是具有他感作用應用植物往往具有較強侵占能力的重要原因。注意事項他感作用應用竹子和柳樹也不能種植在一起，它們是否由于他感作用？為什么？思考問題三、他感作用與植物造景他感作用使人們認識了植物間相生相克現(xiàn)象的本質(zhì)，這在園林設計與施工中有重要意義。因為在植物栽植與養(yǎng)護過程中，大部分植物都不是獨立存在的，總是要與其周圍的植物發(fā)生關(guān)系，通過對植物進行科學配置，減少設計中的盲目性，不僅有助于實現(xiàn)景觀設計意圖，而且能夠減輕后續(xù)的養(yǎng)護壓力。一、伴生設計。植物設計中常采用“伴生植物”作為一種促進植物生長發(fā)育，改善植物他感作用消極因素的設計輔助措施。伴生植物是指經(jīng)過特殊挑選的具有某種相生相克性狀的植物，本身不以景觀或收獲為目的，只是起到改善生長環(huán)境，消除種內(nèi)競爭的作用。（一）消除種內(nèi)自毒作用。種內(nèi)產(chǎn)生的自毒作用，幾乎每一個他感作物都產(chǎn)生不同程度的自毒效應。例如無論是小麥的活體植株還是殘株的水溶物，都能抑制自身的種子萌發(fā)和幼苗生長；苜?；铙w和殘株可向土壤釋放自毒物質(zhì)，產(chǎn)生較為持久的毒性，影響后續(xù)苜蓿的生長；火炬樹通過空氣釋放的化學物質(zhì)，抑制火炬樹林開花結(jié)種等。根據(jù)有關(guān)資料，水芹、紫花香薷能夠有效緩解種內(nèi)自毒現(xiàn)象，促進種群健康生長。他感作用與植物造景他感作用與植物造景水芹紫花香薷（二）消除連作地力衰竭作用。宿根花卉、在普遍存在連栽障礙問題。如常見的菊花、羽扇豆、白三葉連栽引起地力衰竭、生長性狀下降等。在自然花鏡中或花卉栽培基地中，通過交替種植不同的花卉種類，有助于消除他感作用，提高觀賞性狀。例如種植反枝莧后再種植羽扇豆能刺激白羽扇豆的生長；種植紅車軸草后再種植馬鈴薯能增加馬鈴薯的產(chǎn)量。他感作用與植物造景羽扇豆反枝莧二、多階段性設計。一部分他感作用強的植物在幼年階段密集生長發(fā)育和繁殖，形成近于純?nèi)郝錉顟B(tài)的外貌，通過群體作用，抵抗外界自然環(huán)境的影響，或通過釋放抑制性物質(zhì)，比其它植物更快的爭奪光、水、肥等措施，實現(xiàn)植物的群體防衛(wèi)作用。這種他感作用在園林植物栽培與養(yǎng)護上也有應用，最常見的是“先綠化、再美化”原則。例如對于荒山、荒地、污染土地、沿海灘涂、沙漠干旱地區(qū)等綠化困難地區(qū)，先通過密植方式種植單一樹種，如構(gòu)樹、檉柳、刺槐等植物，利用該樹種的優(yōu)勢，涵養(yǎng)水土、排鹽排毒，待土壤理化性質(zhì)改善后，再種植其它樹種提升植物景觀。他感作用與植物造景他感作用與植物造景構(gòu)樹刺槐三、相生設計。是指利用不同植物之間通過釋放對雙方或一方有利物質(zhì)，促進植物生長；或通過對光、水、肥等的調(diào)控，實現(xiàn)植物群落的穩(wěn)定和自然更替。相生設計在植物設計、種植里邊應用很廣范，常見的相生設計有以下組合：（1）接骨木對云杉根系分布擴展有利。（2）紅瑞木與白蠟樹在一起有促進作用。（3）皂莢、白蠟樹與七里香在一起，可促進種間結(jié)合。（4）黃櫨和白蠟槭等是榆樹的促進樹種。（5）桃核與山楂間種可以互相促進，山楂的產(chǎn)量比單種高。（6）牡丹與芍藥間種，能明顯促進牡丹生長。（7）苦楝與花椒種植在一起能促進彼此生長。（8））刺槐、黃櫨等可促進楊樹生長。（9）馬尾松與刺栲混交是較為成功的混交組合。他感作用與植物造景他感作用與植物造景接骨木與云杉他感作用與植物造景紅瑞木與白臘他感作用與植物造景皂角與七里香他感作用與植物造景白蠟、黃櫨、榆樹共生一、在植物種群內(nèi)部的他感作用也有階段現(xiàn)象。初期他感作