植物化感作用的机理及应用前景_陈静雯

植物化感作用与园林建设中的应用研究摘要：文章分析了植物化感作用的涵义，同时研究了植物化感作用的机理，并结合已有经验阐述了植物化感作用应用在园林建设中的必要性。

旨在充分发挥出植物化感作用，提高我国园林建设整体水平。

关键词：植物化感作用；涵义与机理；园林建设；必要性一、植物化感作用的概述（一）涵义所谓“化感作用”是从希腊语中延伸而来，时常被称作异株克生作用或他感作用。

早期的研究学者认为“化感作用”是植物将产生的化学物质释放到生存环境中，对其他植物产生影响的过程。

随着研究愈加深入，人们对“化感作用”有了更深层次的理解，即植物通过将某种化学物质释放到环境中而对其他植物所造成的直接或间接影响，并且这种影响往往是有害的。

（二）作用机理针对化感物质的作用途径，主要可以分成四个类型，即挥发侵入型（A）、雨水冲淋型（B）、残体分解型（C）以及根部溢出型（D）。

其中A是指植物自身所产生的挥发性物质会抑制其他植物的生产发育，诸如：无刺槐等；B是指液态分泌物以淋溶的方式释放到土壤中，从而抑制其他植物生长发育的过程；C是指植物枯枝的落叶残体向其他植物释放化感物质，从而使其他植物的生长发育受到抑制，诸如：小麦、高粱等；D是指植物从根部分泌物质将其释放到土壤中以抑制其他植物生长的过程，诸如洋艾、野燕麦等。

针对化感物质受影响的因素，主要是根据种类的不同、品种的不同对其生长环境进行研究，发现水分、光、化学物质、营养及温度等因素所造成的影响较大。

通常情况下，化感物质极易在逆境环境中出现，如：缺水情况下，某些植物原有的绿原酸浓度会上升；长日照光会使很多植物原有的酚酸含量提高等。

二、园林建设中应用植物化感作用的必要性（一）实现园林景观持续性对于现代化园林建设而言，最主要的建设特征体现在园林工作者总是尽可能地最求植物种类多样性，这使得现代园林建设慢慢向着一个由多样性物种所构成的“人工群落”方向前行。

即在同一个园林建设或绿地系统中，所有植物间都有着相互连接、相互交叠的关系，并随着“人工群落”的流行，这一关系变得越来越紧密，越来越复杂。

植物化感作用环境影响下的分子调控机制植物化感作用是植物与周围环境进行交互的重要途径，它能够使植物感知周围环境中的化学信号，并依据信号变化做出相应反应。

植物化感作用通常是一种相对较低浓度的物质的识别和识别，这需要植物拥有快速能反应变化的生物化学机制。

因此，维持植物化感环境和调控这种化感作用的相关基因及代谢网络对于植物的正常生长发育和适应性是至关重要的。

植物化感机制植物的化感机制是一系列与外界沟通交互的过程。

在植物发育和适应性等方面，这一作用至关重要。

化感作用的信号可以是溶解在水中的化学物质，或是挥发进入空气的气态化学物质。

植物可以通过化感受体感知周围环境的化学物质，从而激活一系列反应。

植物化感的过程可以分为三个基本步骤：受体感知信号、信息传递和反应。

在接受信号的过程中，外界的化学物质必须与受体结合，并启动化感信号通路来传递信息。

这种化感信号通路可以包括许多不同的细胞，从原生质体到与叶片、茎和根部相连的各种细胞类型，都可以进行激活和下游反应。

植物化感作用的环境影响植物的化感反应受到环境因素的影响。

例如，温度和水分浓度等因素能够影响植物的化感作用，从而影响植物的生长和发育。

此外，植物性化学物质还与诸如昆虫、花粉和水果的动物之间的生态学交互有关。

植物菌根共生最明显的效应是提高植物营养素的吸收能力。

植物菌根共生经常被认为是一种相对简单的关系，但在分子层面上，植物和根际真菌之间存在着一系列复杂的互动和信息传递过程。

植物化感的分子调控机制当前的研究表明，植物化感反应受许多基因和调节因子的控制。

作为一个细胞外信号，许多受体蛋白会参与化感作用。

与受体蛋白相连的信号转导分子，如G蛋白、激酶、磷酸酶等也被证实对化感信号的传递起到了重要作用。

另外，植物内部激素的生产和分泌也参与到化感反应的控制中。

例如，茉莉酸和沙参苷酸这两种植物内部物质在化感反应中扮演着重要角色。

从更高的层面来看，植物逆境响应中心也可以调节化感反应。

这些逆境响应中心包括ABRE、DREB和MYB等转录因子及其调控因子。

植物化感作用在农田杂草防除中的应用农田杂草是农业生产中的重要问题之一，给农业生产造成巨大损失，长期使用除草剂不仅污染环境，而且杂草易产生抗药性。

具有化感作用的植物可以通过向环境中释放化感物质并与杂草竞争生存环境，进而对杂草种子的萌发和生长产生抑制作用。

利用化感作用控制杂草不会带来诸如农药残留等的环境问题，所以利用化感作用控制田间杂草是一种具有潜力的可持续发展农业的杂草控制措施。

一、化感作用的基本定义植物化感促进作用（allelopathy）的概念就是molisch在1937年首先明确提出，并定义为：所有类型植物（不含微生物）之间生物化学物质的相互作用，这种相互作用包含有毒和有益两个方面。

除此之外，molisch对植物化感促进作用研究的具体内容没能并作进一步的阐述。

20世纪70年代中期，rice根据molisch的完整定义和植物化感促进作用近40年的研究成果，将植物化感促进作用定义为：植物（不含微生物）通过释放出来化学物质至环境中而产生对其他植物轻易或间接的有毒促进作用。

这一定义首次阐述植物化感促进作用的本质就是植物通过向体外释放出来化学物质而影响周边植物。

随后，植物化感促进作用的研究十分活跃，获得了许多成果。

辨认出植物释放出来的化学物质对植物就是有毒的，但在许多情况下也就是有益的。

同时，在农林业生产实践和研究中，陆续辨认出许多作物的连作障碍和人工林的复苏是因为作物或林木释放出来的化学物质对自身毒害的结果，从而揭示了植物化感作用可在种间进行，也可以在种内进行。

20世纪80年代中期，rice将有益的作用和自毒作用补充到植物化感作用的定义中。

从此，rice关于植物化感作用的定义被普遍接受。

植物化感促进作用的媒体就是化学物质，被称作“化感物质”（allelochemical）。

孔垂华提及的allelochemical就是指植物所产生的影响其他生物生长、犯罪行为和种群生物学的化学物质，不仅包含植物间的化学作用物质，也包含植物和动物间的化学作用物质，而且这些化学物质并没被建议必须步入环境，也可以在体内展开。

化感作用名词解释
化感作用也叫异株克生，指植物产生的次生代谢产物〔化感化合物〕在植物生长过程中，通过信息抑制其他植物的生长，发育并加以排解的现象就称为异株克生。

异株克生现象在自然界中普遍存在，一些植物通过根系分泌的有机化合物对其他植物产生影响。

松根分泌的一种激素可抑制桦木的生长，接骨木根系的分泌物可对大叶钻天杨的生长也有抑制作用。

有人还发觉，在前茬为毛白杨的育苗地上播种的杏树幼苗；不仅生长量降低，还有局部苗木枯萎死亡，而合欢和澳大利亚桃金娘具有浓郁香味的根则对豌豆和蚕豆的生长有促进作用。

这种树木之间的相互作用是一门新的学科——植物化学生态学。

研究说明，生物化学的作用方法是不同的，有些是通过干扰细胞分裂或抑制营养物质的汲取和传递来影响植物的营养和生长，但大量的干扰作用与呼吸等能量转换过程有关，在某些情况下可以阻挡植物沉降或毒害沉降植物，但大多数只是降低植物的生长。

据报道，发觉的大局部生化抑制剂是酚类化合物和萜类化合物，它们存在于几乎全部的植物中，并被雨水过滤掉。

它通过根系分泌和凋落物分解释放到周围环境中，影响一些植物的生长和发育，包含它们自身。

扩展：
研究说明，生物化学的作用方法是不同的，有些是通过干扰细胞分裂或抑制营养物质的汲取和传递来影响植物的营养和生长，但大量的干扰作用与呼吸等能量转换过程有关，在某些情况下可以阻挡植物沉降或毒害沉降植物，但大多数只是降低植物的生长。

园林植物化感作用及其在园林建设中的应用摘要：园林植物化感作用的研究，对于揭示以植物为核心的生态系统中的化学－生物－环境间的相互影响，以及推动生态系统的建设和生产力的提升，具有十分重要的理论和实践价值。

园林植物分泌出各种化感物质影响其他植物，进而调控植物间的相互关系。

近年来，国内外众多学者对园林植物的化感作用机制和作用方式等进行了较为深入的研究。

关键词：园林植物;化感作用;园林建设引言"化感"是植物间自然界的一种生态相互影响关系，通过这种关系，植物们在竞争中的生存和发展具有极其重要的作用。

本文对园林植物化感作用的进一步研究提供参考，以期能推动园林景观的可持续发展。

通过深入理解植物化感作用的各个方面，我们可以更好地规划和建设可持续的园林环境，实现人与自然的和谐共生。

这是一项具有重要意义的研究，将对园林建设的理念和实践产生深远影响。

1、植物化感作用的概念德国科学家 Molisch 首先提出了化感作用（allelopathy）一词，指植物在其生长发育过程中，通过向环境释放出特定的代谢产物，改变其周围的微生态环境，影响周围其他植物生长发育，导致植物间相互排斥或促进。

2、化感物质植物化感物质其本质是化学物质，Rice[1]将植物化感物质根据化学结构分为14类：包括水溶性有机酸，水溶性有机酸，直链醇，脂肪族醛和酮；简单不饱和内脂；长链脂肪酸和多炔；苯醌，蒽醌和复醌；简单酚，苯甲酸及其衍生物；肉桂酸及其衍生物；香豆素类；类黄酮；丹宁；类萜和甾类化合物；氨基酸和多肽；生物碱和氰醇；硫化物和芥子油苷；嘌呤和核苷。

3、园林植物化感物质的释放方式植物化感作用存在于植物的各种器官中，一般我们认为，植物化感物质通过雨雾淋溶、自然挥发、根系分泌和植株分解4种途径释放到环境中，另外还有一种特殊的有效途径：种子萌发和花粉在风或昆虫作用下的传播。

3.1雨雾淋溶植物器官分泌出的化感物质化感物质是植物自身生产并释放到外部环境中的生物活性物质，可以通过雨水、露珠等途径溶解到土壤中，甚至随着水流传播到其他地方。

园林植物化感作用机理研究进展及展望
杨建欣;黄秋燕
【期刊名称】《江苏农业科学》
【年(卷),期】2022(50)13
【摘 要】园林植物的选择与搭配不仅需要考虑空间层次、观赏效果等视觉层面的
问题,也需要妥善处理园林植物种间关系,基于生物学和生态学关系进行全面考量,让
其稳定地获取环境资源,形成稳定的植物群落,充分发挥观赏价值和生态效益。化感
物质的产生和释放能够影响园林植物及其群落的生长、发育和变化,是园林植物能
否长期稳定和持续发展的关键因素。以园林植物化感物质产生及作用机制为切入点,
深入分析和总结国内外关于园林植物化感作用机理的相关研究成果,就化感作用对
园林植物生理活动和生长环境2个方面的影响进行详细阐释和归纳总结,发现化感
作用主要从园林植物可持续发展、杂草和病虫害防治、水体景观营造等方面影响园
林植物综合效益的发挥。结合当前园林植物化感作用的研究进展,指出今后的研究
建议和展望,应结合风景园林学科的特点和实际需求,拓展研究角度和尺度,以期为园
林植物的科学选择和应用提供新的思路。

【总页数】8页(P90-97)
【作 者】杨建欣;黄秋燕
【作者单位】肇庆学院;广东理工学院建设学院
【正文语种】中 文
【中图分类】S184
【相关文献】
1.小麦化感作用的研究进展与展望2.植物化感作用机理及其在园林植物配置中的应
用3.化感作用在现代园林植物配置中的应用研究进展4.植物化感作用机理及其在
园林植物配置中的应用分析5.化感活性物质影响种子萌发作用机理的研究进展

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草地植物化感作用研究进展草地植物化感作用是指植物与其他生物以及环境之间通过化学信号传递所产生的相互作用。

这种作用已经成为生态学和农业学研究中的热点问题，对于生物多样性保护和农作物生产都具有重要的意义。

本文将从生态学、农业学以及其它相关研究领域的角度，介绍草地植物化感作用的研究现状和进展。

一、草地植物化感作用在生态学中的研究进展草地是非常复杂的生态系统，其中各种植物种类和动物种类之间存在着复杂的互动关系。

草地植物化感作用作为生态学研究领域的一个重要课题，已经吸引了众多学者的关注。

近年来，一些研究发现草地植物之间通过释放化学信号物质来影响彼此的生长和发展。

例如，有些草地植物释放出的挥发性物质可以吸引昆虫类等有益生物，起到保护自身和增加物种多样性的作用。

此外，草地植物之间还存在着化感作用网络，通过这种网络，植物可以相互感知和响应，从而形成一种相对稳定的平衡状态。

这些研究为我们深入理解草地植物群落的演化和生态系统的稳定性提供了新的视角。

二、草地植物化感作用在农业学中的研究进展农业学研究中，草地植物化感作用的应用潜力逐渐被人们认识到。

例如，一些研究发现，适当选择和配置植物种类可以提高农田土壤的肥力和水分利用效率。

在果园种植中，通过种植一些具有化感作用的植物可以有效控制一些病虫害的发生。

此外，草地植物之间的化感作用还可以调节植物的生长速度和光合作用效率，为农作物的生长提供了有益条件。

因此，通过深入研究草地植物化感作用的机制和特性，可以为农业生产提供新的思路和技术支持。

三、草地植物化感作用在其他研究领域的进展除了生态学和农业学，草地植物化感作用在其他研究领域也存在着广泛应用的可能性。

例如，在环境保护和修复方面，通过引入具有化感作用的植物来修复受到污染的土壤和水源。

在景观设计中，通过合理配置和搭配植物种类，可以打造出更加美观和生态友好的城市绿地。

此外，草地植物化感作用还可以应用于草地草坪的建设和维护，提高草地的抗病虫害和抗逆性能。