新疆农业科学 ›› 2022, Vol. 59 ›› Issue (6): 1530-1536.DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2022.06.025
吴雪儿(), 靳瑰丽(), 宫珂, 马建, 刘文昊, 王钰杰, 朱科任, 欧阳道磊
收稿日期:
2021-09-28
出版日期:
2022-06-20
发布日期:
2022-07-07
通信作者:
靳瑰丽
作者简介:
吴雪儿(1997-),女,新疆昌吉人,硕士研究生,研究方向为毒害草扩散,(E-mail) 1462754584@qq.com
基金资助:
WU Xueer(), JIN Guili(), GONG Ke, MA Jian, LIU Wenhao, WANFG Yujie, ZHU Keren, OUYANG Daolei
Received:
2021-09-28
Online:
2022-06-20
Published:
2022-07-07
Correspondence author:
JIN Guili
Supported by:
摘要:
【目的】 研究醉马草种子风传扩散特性。【方法】 以草原毒害草醉马草(Achnatherum inebrians)为材料,测定种子在静止空气中的垂直沉降时间,在不同风速下的水平移动距离,分析沉降时间与移动距离之间的相关性;测定自然风力条件下种子扩散距离并建立种子扩散距离模型,分析风力对醉马草种子扩散的影响。【结果】 醉马草有芒种子的沉降速度显著小于去芒种子;种子水平移动距离随风速的增加而增加,且芒对水平移动距离无影响。在自然风力作用下,高、中、低植株扩散距离为0~220 cm,种子二次扩散距离范围为0~18 cm。在3种株高中,中植株的拟合效果最好,其模型为:Y中= 0.002 88+0.006 5 X-0.000 042 46 X2+0.000 000 062 284 X3。【结论】 附属物芒、高风速都促进醉马草种子风媒扩散。醉马草种子在风传扩散中属于短距离扩散。
中图分类号:
吴雪儿, 靳瑰丽, 宫珂, 马建, 刘文昊, 王钰杰, 朱科任, 欧阳道磊. 醉马草种子风传扩散特性[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(6): 1530-1536.
WU Xueer, JIN Guili, GONG Ke, MA Jian, LIU Wenhao, WANFG Yujie, ZHU Keren, OUYANG Daolei. Study on the Characteristics of Wind Propagation and Dispersal of Achnatherum inebrians seeds[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2022, 59(6): 1530-1536.
释放高度 Release height (cm) | 下降时间Falling time (s) | 沉降速度Settlement velocity (cm/s) | ||
---|---|---|---|---|
有芒Awned | 去芒No-awned | 有芒Awned | 去芒No-awned | |
60 | 0.59±0.05Ac | 0.51±0.05Bc | 101.52±9.57Bc | 161.85±13.23Ab |
90 | 0.64±0.05Ab | 0.59±0.05Bb | 139.64±10.61Bb | 152.16±14.13Aa |
120 | 0.78±0.07Aa | 0.75±0.05Ba | 152.96±13.92Ba | 159.89±11.19Aa |
表1 不同释放高度下种子平均下降时间(平均值±标准误)
Table 1 Average falling time of seeds with different release height(M±SE)
释放高度 Release height (cm) | 下降时间Falling time (s) | 沉降速度Settlement velocity (cm/s) | ||
---|---|---|---|---|
有芒Awned | 去芒No-awned | 有芒Awned | 去芒No-awned | |
60 | 0.59±0.05Ac | 0.51±0.05Bc | 101.52±9.57Bc | 161.85±13.23Ab |
90 | 0.64±0.05Ab | 0.59±0.05Bb | 139.64±10.61Bb | 152.16±14.13Aa |
120 | 0.78±0.07Aa | 0.75±0.05Ba | 152.96±13.92Ba | 159.89±11.19Aa |
风速 Wind speed (m/s) | 水平移动距离Horizontal movement distance (cm) | |
---|---|---|
有芒Awned | 去芒No-awned | |
2 | 0±0.00Ab | 0±0.00Ab |
3 | 0.84±0.14Ab | 0.94±0.14Ab |
4 | 3.42±1.38Ab | 2.29±1.05Ab |
5 | 16.38±3.41Aa | 17.44±6.02Aa |
表2 不同风速下种子水平移动距离(平均值±标准误)
Table 2 Horizontal moving distance of seeds under different wind speeds(M±SE)
风速 Wind speed (m/s) | 水平移动距离Horizontal movement distance (cm) | |
---|---|---|
有芒Awned | 去芒No-awned | |
2 | 0±0.00Ab | 0±0.00Ab |
3 | 0.84±0.14Ab | 0.94±0.14Ab |
4 | 3.42±1.38Ab | 2.29±1.05Ab |
5 | 16.38±3.41Aa | 17.44±6.02Aa |
高度 Height (cm) | 有芒Awned | 去芒No-awned | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
3 m/s | 4 m/s | 5 m/s | 3 m/s | 4 m/s | 5 m/s | |
60 | 1.37 | 1.83 | 2.28 | 1.26 | 1.68 | 2.10 |
90 | 2.06 | 2.74 | 3.43 | 1.89 | 2.52 | 3.15 |
120 | 2.74 | 3.65 | 4.57 | 2.52 | 3.36 | 4.20 |
表3 模拟种子在不同释放高度和风速下扩散距离
Table 3 Dispersal distance of simulated seeds at different release heights and wind speeds (m)
高度 Height (cm) | 有芒Awned | 去芒No-awned | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
3 m/s | 4 m/s | 5 m/s | 3 m/s | 4 m/s | 5 m/s | |
60 | 1.37 | 1.83 | 2.28 | 1.26 | 1.68 | 2.10 |
90 | 2.06 | 2.74 | 3.43 | 1.89 | 2.52 | 3.15 |
120 | 2.74 | 3.65 | 4.57 | 2.52 | 3.36 | 4.20 |
植株高度Height | k | a | b | c | R2 | sig |
---|---|---|---|---|---|---|
高Tall | 0.069 4 | 0.003 8 | -0.000 017 344 | 0.907 4 | 0.00 | |
中Middle | 0.002 88 | 0.006 5 | -0.000 042 46 | 0.000 000 062 284 | 0.936 6 | <0.01 |
低Short | 0.221 7 | 0.001 3 | -0.000 009 455 2 | 0.899 1 | <0.01 |
表4 醉马草种子第一阶段扩散拟合效果
Table 4 Fitting effect of first stage of Achnatheruminebrians seeds
植株高度Height | k | a | b | c | R2 | sig |
---|---|---|---|---|---|---|
高Tall | 0.069 4 | 0.003 8 | -0.000 017 344 | 0.907 4 | 0.00 | |
中Middle | 0.002 88 | 0.006 5 | -0.000 042 46 | 0.000 000 062 284 | 0.936 6 | <0.01 |
低Short | 0.221 7 | 0.001 3 | -0.000 009 455 2 | 0.899 1 | <0.01 |
[1] |
刘晓风, 谭敦炎. 24种十字花科短命植物的扩散体特征与扩散对策[J]. 植物生态学报, 2007, 31(6): 1019-1027.
DOI |
LIU Xiaofeng, TAN Dunyan. Diaspore characteristics and dispersal strategies of 24 ephemeral species of Brassicaceae in the junggar desert of China[J]. Journal of Plant Ecology, 2007, 31(6), 1019-1027. | |
[2] | Cousens R, Dytham C, Law R. Dispersal in Plants[J]. Biological Sciences, 2008. |
[3] |
Eminniyaz A, Qiu Juan, Tan Dunyan, et al. Dispersal mechanisms of the invasive alien plant species buffalobur (Solanumrostratum) in cold desert sites of northwest China[J]. Weed Science, 2013, 61(4): 557-563.
DOI URL |
[4] | 韩有志, 王政权. 天然次生林中水曲柳种子的扩散格局[J]. 植物生态学报, 2002, 26(1):51-57. |
HAN Youzhi, WANG Zhengquan. Spatial pattern of manchurian ash seed dispersal in secondary hardwood Forests[J]. Acta Phytoecologica Sinica, 2002, 26(1), 51-57. | |
[5] | 张海亮. 加拿大一枝黄花入侵和扩散能力研究[D]. 杭州: 中国计量大学, 2015. |
ZHANG Hailiang. Study on the invasion and diffusion capacity of Solidago canadensis L.[D]. Hangzhou: China Jiliang University, 2015. | |
[6] | Tackenberg O, Poschlod P, Kahmen S. Dandelion seed dispersal: the horizontal wind speed does notmatter forlong-distance dispersal - it is updraft![J]. Plant Biology, 2003,(5): 452-454. |
[7] | 马君玲, 李顺和, 王连峰. 铁路沿线沙生植物种子风传扩散的数值风洞模拟[J]. 中国农学通报, 2018, 34(30): 81-89. |
MA Junling, LI Shunhe, WANG Lianfeng. Numerical wind tunnel simulation of Psammophyte seed wind dispersal along railway lines[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2008, 34(30), 81-89. | |
[8] | Abudureheman B, Chen Y, Li X, et al. Patterns of reproductive and seed dispersal and ecological significance of the clonal spring ephemeroid plant Carexphysodes in the gurbantuggut desert[J]. Planta Daninha, 2018: 36. |
[9] | Ditommaso A, Stokes C A, Cordeau, et al. Seed-dispersal ability of the invasive perennial Vines vincetoxicum nigrum and vincetoxicum rossicum[J]. Invasive Plant Science & Management, 2018, 11(1): 10-19. |
[10] |
Horn H S, Nathan R, Kaplan S R. Long-distance dispersal of tree seeds by wind[J]. Ecological Research, 2001, 16(5): 877-885.
DOI URL |
[11] |
张海亮, 朱敏, 李干金. 影响加拿大一枝黄花种子非随机脱落的因素[J]. 植物生态学报, 2015, 39(3):258-263.
DOI |
ZHANG Hailiang, ZHU Min, LIU Ganjin. Factors influencing the nonrandom abscission of Solidago canadensis seeds[J]. Chinese Journal of Plant Ecology, 2015, 39(3):258-263.
DOI |
|
[12] | 吴建国, 徐天莹. 模拟未来气候变化对东北6种蒲公英种子风传播距离的影响[J]. 生态学杂志, 2018, 37(3): 914-928. |
WU Jianguo, XU Tianying. The impacts of simulated climate change on seed dispersal distance by wind for six dandelion species in northeast China[J]. Chinese Journal of Ecology, 2018, 37(3):914-928. | |
[13] | 田旭平, 韩有志. 绒毛白蜡二态型果实的扩散特征[J]. 生态学报, 2018, 38(4):1293-1300. |
TIAN Xuping, HAN Youzhi. Study on dispersal traits of dimorphic fruits of Fraxinusvelutina[J]. Acta Ecologica Sinica, 2018, 38(4):1293-1300. | |
[14] |
Pounden E, Greene D F, Quesada M, et al. The effect of collisions with vegetation elements on the dispersal of winged and plumed seeds[J]. Journal of Ecology, 2008, 96: 591-598.
DOI URL |
[15] |
郑景明, 桑卫国, 马克平. 种子的长距离风传播模型研究进展[J]. 植物生态学报, 2004, 28(3):414-425.
DOI |
ZHENG Jingming, SANG Weiguo, MA Keping. Advances in model construction of anemochoric seed long-distance dispersal[J]. Acta Phytoecologica Sinica, 2004, 28(3): 414-425. | |
[16] | Gravuer, Kelly, von, et al. Dispersal biology of liatrisscariosa var.novae-angliae (Asteraceae), a rare new England grassland perennial[J]. American Journal of Botany, 2003, 90(8). |
[17] |
孙华之, 谭敦炎, 曲荣明. 短命植物小疮菊异形瘦果特性及其对荒漠环境的适应[J]. 生物多样性, 2008,(4):353-361.
DOI |
SUN Huazhi, TAN Dunyan, QU Rongming. Characteristics of heteromorphic achenes of Garhadioluspapposus, an ephemeral Asteraceae species, with reference to their adaptations to desert environment[J]. Biodiversity Science, 2008,(4):353-361.
DOI |
|
[18] | Cremer K W. Distance of seed dispersal in eucalyptus estimated from seed weights[J]. Australian Journal of Forest Research, 1977, (7): 225-228. |
[19] |
Dauer JT, Mortensen DA, Humston R. Controlled experiments to predict horseweed(Conyza canadensis)dispersal distances[J]. Weed Science, 2006, 54: 484-489.
DOI URL |
[20] | 许留兴, 张锦华, 叶红环, 等. 紫茎泽兰种子沉降特征研究[J]. 草地学报, 2016, 24(3):693-698. |
XU Liuxing, ZHANG Jinhua, YE Honghuan, et al. A study on seed settling characteristics of Eupatorium adenophorum spreng[J]. Acta Agrestia Sinica, 2016, 24(3): 693-698. | |
[21] | 花奕蕾. 风传种子扩散能力和传播策略[D]. 南京: 南京大学, 2017. |
HUA Yilei. Dispersal ability and strategy of wind dispersal seeds[D]. Nanjing: Nanjing University, 2017. | |
[22] | 张荣. 沙冬青果实形态特征与扩散特征的生态学特性研究[D]. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2019. |
ZHANG Rong. Study on the ecological characteristics of fruit morphology and spread Characteristics of Ammopiptanthus mongolicus[D]. Hohhot: Inner Mongolia Agricultural University, 2019. | |
[23] |
Schulz B, Joachim D, Gerhard G. Apparatus for measuring the fall velocity of anemochorous diaspores with results from two plant communities[J]. Oecologia, 1991, 86: 454-456.
DOI URL |
[24] | 郭强, 朱敏, 徐勒, 等. 五种杂草种子沉降速度[J]. 生态学杂志, 2008, 27(4): 519-523. |
GUO Qiang, ZHU Min, XU Le, et al. Seed settlement velocity of five weed species[J]. Chinese Journal of Ecology, 2008, 27(4), 519-523. | |
[25] |
Nathan R, Schurr F M, Spiegel O, et al. Mechanisms of long-distance seed dispersal[J]. Trends in Ecology & Evolution, 2008, 23: 638-647.
DOI URL |
[26] | 伏建国, 郝建华, 王垚, 等. 进境粮谷中携带苋属检疫性杂草籽风传播扩散距离的预测[J]. 植物检疫, 2017, 31(3):17-20. |
FU Jianguo, HAO Jianhua, WANG Yao, et al. Prediction of wind dispersal distance of quarantine Amaranth seeds in imported grain[J]. Plant Quarantine, 2017, 31(3), 17-20. | |
[27] | 诸葛晓龙, 朱敏, 季璐, 等. 入侵杂草小飞蓬和钻形紫菀种子风传扩散生物学特性研究[J]. 农业环境科学学报, 2011, 30(10):1978-1984. |
ZHUGE Xiaolong, ZHU Min, JI Lu, et al. The influence of plant traits on seed wind dispersal of two invasive weeds, Conyza canadensis and Aster subulatus[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2011, 30(10), 1978-1984. | |
[28] |
Greene D F, Johnson E A. Long-distance wind dispersal of tree seeds[J]. Canadian Journal of Botany, 1995, 73(7): 1036-1045.
DOI URL |
[29] |
Cain M L, Milligan B G, Strand A E. Long-distance seed dispersal in plant populations[J]. American Journal of Botany, 2000, 87(9): 1217-1227.
PMID |
[1] | 林玲, 朱玉洁, 冯雷, 唐光木, 张云舒, 徐万里. 棉秆炭老化特性及其对风沙土氨挥发的影响[J]. 新疆农业科学, 2023, 60(7): 1580-1588. |
[2] | 李静霞, 张学祥, 李丰, 马思洁, 张萍, 朱天生. 基于MaxEnt模型的柳树植原体病害在我国的适生区预测及定量风险分析[J]. 新疆农业科学, 2023, 60(5): 1235-1243. |
[3] | 刘文昊, 靳瑰丽, 吴雪儿, 宫珂, 韩万强. 不同落粒时间无芒雀麦种子形态与萌发特性[J]. 新疆农业科学, 2023, 60(3): 727-734. |
[4] | 许昌, 张光弟, 张浩宇, 贾毅男, 张昆明, 王江龙, 侯晓健. 叶面喷施硅素对玫瑰香果实风味物质的影响[J]. 新疆农业科学, 2023, 60(2): 359-367. |
[5] | 雷雷佳, 殷新, 贡璐, 刘卫国. 农田土壤重金属含量及生态风险程度评价[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(9): 2258-2266. |
[6] | 刘国宏, 冷冰冰, 扁青永, 魏亚媛, 王治国. 新疆典型区域土壤重金属As和Cd分布特征及评价[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(8): 2033-2040. |
[7] | 张鲜花, 李江艳, 吴咏梅, 朱进忠. 镰芒针茅、博洛特绢蒿草地群落年际动态[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(7): 1802-1807. |
[8] | 王茹佳, 唐凤, 张树振, 张永超, 罗金, 陈映霞, 张磊, 张博. 密度和氮肥互作对老芒麦种子产量和活力的影响[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(3): 533-540. |
[9] | 赵芳芳, 孙桂丽, 吉小敏, 各文婷, 李雪, 卢航. 天山大峡谷国家森林公园土地景观格局及生态风险分析[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(3): 735-743. |
[10] | 蔡沙, 岳永寰, 靳瑰丽. 水分胁迫对醉马草生长的影响[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(11): 2714-2723. |
[11] | 张丽, 边博, 吐鲁洪·吐尔迪, 王学农. 气吸式巴旦木壳仁风选装置试验与优化分析[J]. 新疆农业科学, 2021, 58(8): 1540-1546. |
[12] | 阿丽努尔·阿不都热衣木, 张珍珍, 黄亚东, 阿卜杜瓦日斯·图尔荪江, 陈恺, 李焕荣. 干制红枣可溶性糖含量变化动态模型的构建[J]. 新疆农业科学, 2021, 58(7): 1342-1354. |
[13] | 程平, 刘子豪, 李宏, 杨璐, 张志刚. 新疆油桃果实品质特征分析[J]. 新疆农业科学, 2021, 58(6): 1106-1112. |
[14] | 肖林刚, 宋兵伟, 曹新伟, 王瑞, 焦锐斌. 日光温室冬季加温热负荷的计算和热风炉补温试验验证[J]. 新疆农业科学, 2021, 58(5): 903-910. |
[15] | 赛米拉克孜·台外库力, 靳瑰丽, 安沙舟, 董乙强. 不同生境条件下醉马草芽库的动态变化特征[J]. 新疆农业科学, 2021, 58(5): 947-954. |
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