深圳外来入侵植物的理化性质

深圳外来入侵植物的理化性质

古欣欣

北大附中深圳南山分校

摘要：目的 本研究是调查深圳外来入侵植物的种群特征及不同的理化性质。方法实地考察、数据分析、专家询问、会议讲座的参与、资料查询、探究实验。结果 深圳的外来入侵植物在100种以上，大概在140到160种之间，其防治方法有三种，南美蟛蜞菊等对其他植物存在抑制作用，薇甘菊等的成分研究，飞机草香豆素含量检测。结论 整体上广东深圳是外来入侵植物最为严重的城市之一，其严重危害周边植物的生存，但其也存在着大量的潜在价值，香豆素含量很高。

关键词：外来入侵植物；薇甘菊；南美蟛蜞菊；五爪金龙；香豆素；飞机草；高效液相色谱

Abstract:Purpose This project is to investigate the population characteristics and physicochemical properties of invasive plants in Shenzhen. Methods Using Field investigation, data analysis, expert inquiry, conference lecture participation, information inquiry, and inquiry experiment.ResultsInvasive plants are more than 100 species, between 140 and 160 species,and there are 3 kinds of control methods,Invasive plants such as Wedelia tralobata have inhibitory effects on other plants,Study on the composition of Mikania micrantha and the determination of the content of Eupatorium odoratum .Conclusion As a whole, the invasive plant in henzhen is one of the most serious cities, which seriously endangers the survival of surrounding plants, and also has a large amount of potential value, and the extractum is high.

KeyWords:Invasive plants;Wedelia tralobata;Mikania micrantha;Ipomoea cairica;Extractum; Eupatorium odoratum ;High Performance Liquid Chromatography(HPLC)

外来入侵植物(Invasive plants)是指在一个特定地域的生态系统中，不是本地自然发生和进化而来，而是后来通过不同的途径从其他地区传播过来的植物。外来植物如果能够在自然状态下获得生长和繁殖，就构成了外来植物的入侵。

外来物种入侵已成为一个全球性的问题，它不仅是导致生物多样性丧失的主要原因之一，而且威胁着生态环境和经济发展。目前对外来种入侵已经采取了各种防治措施，也取得了一些成果和经验，但外来植物的入侵仍然在不断扩大。我国各地普遍存在外来植物的入侵现象，而且在个别地方已经造成了严重的后果。深圳市是外来入侵植物为害最为严重的城市之一，我国南方出现的外来入侵物种也多是由深圳传入的，因此对深圳的外来种入侵情况进行调查具有代表意义。

1. 深圳外来入侵植物的种类及种群特征

深圳的外来入侵植物在100种以上，大概在140到160种之间，入侵植物已经显示了其巨大的破坏力，这其中较明显的便是薇甘菊、五爪金龙、南美蟛蜞菊、水葫芦等它们普遍有着惊人的繁殖生长能力，在深圳，薇甘菊生长最高峰时期达到15万~16万亩，其种群密度比其他生物要大很多。

2.对外来入侵植物的防治方法

    目前对外来入侵植物的防治方法有三种：

    一是人工物理防除。这种方法在外来植物入侵初期，还没形成种群之时行之有效，但是需要消耗大量的人力物力。在外来入侵植物危害严重之时，这种防治方法就显得有些杯水车薪，真的是比“野火烧不尽，春风吹又生” 还严重。

　　第二种方法则是人工化学防除。这种方法的效果比较好，但是这些化学药物也可能杀死别的植物，化学残留也会造成环境污染，负反馈调节式地在破坏环境，不是个长久之计。

再者就是生物防治，即引入入侵植物的天敌进行防治。对于这种方法，但这种方法应该慎之又慎。因为新引入的天敌很有可能造成新的入侵。

目前我国并没有针对外来物种入侵的专门法律法规，与外来物种入侵有关的法律法规散布于《渔业法》《森林法》《进出境动植物检疫法》《海洋环境保护法》等法律中，并没有专门的相关法律。这对于我国外来物种防治是不利的，毕竟个体的力量有限。在关于外来物种入侵的宣传方面，力度远远不够，以至于整个社会对外来入侵种的认识不足，知之甚少，甚至一无所知。因此国家、政府、教育部门等对外来入侵植物提供相应的宣传，让更多的人认识了解外来入侵植物，并能够做一些力所能及的事情，对防治是非常有帮助的。

3.南美蟛蜞菊对几种经济作物的种子萌发的影响

3.1材料

我实验所用的南美蟛蜞菊采自深圳市龙岗区科城实验学校后山，供试作物：萝卜种子、绿豆、青菜种子。

3.2方法

（1）制备南美蟛蜞菊的茎叶提取液 将采集到的南美蟛蜞菊洗净并自然风干，按照0.1g/ml的比例放入烧杯中，用蒸馏水浸泡24小时，过滤，放入冰箱中保存。

（2）对作物种子萌发实验的影响 分别在培养皿中放置30粒萝卜、绿豆、青菜种子，设置一组空白对照（蒸馏水），取10ml提取液分别放入培养皿中，放置26℃的培养箱中培养，每天记录1次，连续一周，记录萌发率和萌发的时间。

3.3结果

南美蟛蜞菊的茎叶提取液对三种作物萌发率的影响作用显著，该浓度下的南美蟛蜞菊的茎叶提取液都明显抑制三种种子的萌发率，在短时间内几乎不萌发。因此南美蟛蜞菊的茎叶提取液可能在以后可以作为除草剂等应用到农业生产中。

4还原糖、蛋白质的定性分析

4.1 材料

我实验所用的南美蟛蜞菊、薇甘菊、五爪金龙都采自深圳市龙岗区科城实验学校后山

4.2方法

  （1）南美蟛蜞菊、薇甘菊、五爪金龙的茎叶提取液的制备 将采集到的南美蟛蜞菊洗净并自然风干，放到烘箱中烘干，并制成粉末，按照1:10的比例浸泡在蒸馏水中，过滤，现配现用。

  （2）还原性糖：量取2ml的三种待测液（贴标签），配制斐林试剂：用移液管出5ml的0.05g/ml浓度的硫酸铜与5ml的0.1g/ml浓度的氢氧化钠混合加入，再分别向三种待测液中加入1ml的斐林试剂，水浴加热（50~65温度）。

记录还原性糖的实验现象

  （3）蛋白质：量取2ml的三种待测液（贴标签），配制双缩脲试剂：用移液管分别量出1ml的0.1g/ml的氢氧化钠并向三种待测液中分别注入，再分别滴加4滴0.01g/ml浓度的硫酸铜。

4.3结果           

南美蟛蜞菊、薇甘菊、五爪金龙的含糖量及蛋白质的含量均不一样，可以更加广泛的研究其他外来入侵植物的有机物含量检测，并应用到人类生产中是非常有实际意义的。

表1  3种外来入侵植物的定性分析

5.高效液相色谱法对香豆素进行定量分析

5.1供试品溶液制备

精密称取飞机草干燥品2.0 g，置具塞锥形瓶中，精密加甲醇10 mL，密塞，称定重量，超声提取60 min，放冷，称定重量，用甲醇补足减失的重量，摇匀，滤过，即得供试品溶液，放于4℃冰箱中保存。

5.2 色谱条件

安捷伦1200高效液相色谱仪，碳18柱250 min×4.6 mm，5 mm；柱温：25℃；波长：283 nm；流速：1 mL/min；流动相：1%磷酸-乙腈；洗脱梯度：0~15 min，B相：20%；15~30 min，B相：20~75%；30~50 min，B相：75~100%；50~60 min，B相：100%。

5.3香豆素标准曲线的制作

分别称取6,7-二甲氧基香豆素各10mg于小烧杯中，溶解并定容到100mL的容量瓶中，再用移液枪分别量取1mL、2mL、3mL、4mL溶液混合定容到10mL制成橙皮苷、香豆素混合标准样液，各自的浓度分别是10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L，移至离心管中并用封口膜封住，放于4℃冰箱内保存。

按照5.2中的色谱条件，自动进样，记录锋面积，A为纵坐标，对照浓度C为横坐标，进行线性回归，回归结果分别为香豆素Y=20.20405X，R2=0.99998（范围：10~40mg/L）。

5.4 供试品香豆素含量的测定

取出飞机草供试品样液，放于室温下解冻，按照5.2的色谱条件，自动进样，记录色谱图和峰面积。

5.5结果与分析

5.5.1 香豆素标准曲线的线性关系考察

香豆素是自然界很重要的一大类天然有机化合物，实验研究发现香豆素类化合物具有抗HIV、抗癌、降压、抗心律失常、抗骨质疏松、镇痛、平喘及抗菌等多方面生物学活性，具有潜在的药用价值，其中抗肿瘤作用已是一个研究热点。本实验对飞机草香豆素含量的测定是以5,7-二甲氧基香豆素为例，根据标准曲线（图2），以A为纵坐标，对照浓度C为横坐标，进行线性回归，得到线性回归方程为Y=20.2041X，R

2=0.99998（范围：10~40mg/L），该标准曲线回归性好，设计合理。

图8 香豆素标准曲线图9 飞机草HPLC指纹图谱

表2 飞机草香豆素的含量

5.5.2讨论与结论

通过色谱图对香豆素含量进行测量，可以看出飞机草每克干制品中香豆素的含量很高，有很高的药用价值。香豆素具有保护心脏、增强人体抵抗力以及抗肿瘤等作用，未来克服它的毒性方面的障碍，那么就可以深入利用它的药用价值，前景的应用比较广泛。

6.结果与发展

通过对深圳外来入侵植物的相关研究的资料分析及实验数据的分析，可以从防治方法与合理利用相结合的方法来对待深圳外来入侵植物

6.1防治方法

目前我国对外来入侵植物的防治方法有3种，通过对这3种方法的比较，各有利弊，但都不能从根本上对外来入侵植物进行防治，并且我国并没有针对外来入侵植物的法律法规，从目前的形式来看，这对我国外来入侵植物，特别是深圳这种进出口岸多的城市，每天都面临着外来入侵植物的入侵风险。

因此，目前对外来入侵植物的防治方法从设定专门的相关法律是势在必行的，也是迫在眉睫，同时建议国家、政府、环保部门、教育部门等对外来入侵植物提供相应的宣传，让更多的人认识并了解身边的外来入侵植物，不仅普及了相关知识，同时可以呼吁大家做一些力所能及的事情，对防治是非常有帮助的。

6.2合理利用

6.2.1对经济作物的影响

本课题是分别对不同外来入侵植物的样本做了不同的理化性质的检测，用南美蟛蜞菊的茎叶提取液来检测对经济作物种子的萌发率的影响，结果现象出现了很明显的对照现象，种子在适宜条件下一周内正常发芽，但经南美蟛蜞菊茎叶提取液处理的种子几乎不萌发，这说明南美蟛蜞菊茎叶提取液能够明显地抑制其他周边植物的正常生长，起到了明显的他感作用，这对生物多样性是非常不利的。那么要利用外来入侵植物的抑制作用这一特性的话，建议可以合理应用到农业生产中，如有机农药的研发等等。

6.2.2有机物的定性分析

第二个检测对薇甘菊、南美蟛蜞菊、五爪金龙三个样本中的还原糖、蛋白质的定性分析，发现这三种外来入侵植物都在不同程度上检测到还原糖、蛋白质，说明外来入侵植物也富含有机物，那么它就可以普通应用到动物食品的研发中去，当然在研发前要先克服外来入侵植物的毒性成分等。

6.2.3医药价值

第三个检测是用高效液相色谱法对香豆素进行定量分析，香豆素是自然界很重要的一大类天然有机化合物，具有抗HIV、抗癌、降压、抗心律失常等等多方面生物学活性，具有非常大的潜在药用价值，其中抗肿瘤作用也是目前医学上的一个研究热点，它对抑制肿瘤有非常明显的作用，同时通过各个外来入侵植物所含香豆素含量的比较，发现飞机草的香豆素含量非常高，达到每克飞机草干重中的香豆素含量达到0.183%， 除了飞机草，也有很多资料显示其他外来入侵植物也非常具有药用价值，如五爪金龙的祛风除湿，接骨生肌等，由此可以从医药方面合理利用外来入侵植物。

参考文献

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