酸雨对外来植物入侵的影响

酸雨和外来种入侵都是全球关注的问题。结合外来入侵植物的生态适应特性以及酸雨的危害特征,系统分析了酸雨对外来植物入侵产生的影响。酸雨对外来植物入侵的影响是复杂多样的。酸雨导致群落冠层稀疏,群落透光率增加,加之氮沉降后土壤、水体氮素的增加,有利于生长力强的外来喜阳植物入侵;酸雨加速土壤酸化,促使基本离子淋失以及A1毒等危害植物的生长发育,植物的内源激素以及化感作用发生改变,适应力和耐受力强的外来植物在与本地植物竞争中处于相对优势而成为入侵种;酸雨以及外来植物入侵改变了土壤微生物群落结构,影响本地植物的生长而促使外来植物的入侵。     

三裂叶蟛蜞菊、蟛蜞菊及其杂交种对模拟极端高温的生理生态响应

天然杂交能够改变外来种对环境的适应性并提高外来种的入侵能力,甚至使其演变为入侵种。目前有研究发现,入侵植物三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)与其本地同属近缘种蟛蜞菊(Wedelia chinensis)发生了杂交。为进一步探讨该杂交种在极端高温下的入侵潜力和扩散趋势,本研究从植物的生长、光合气体交换和叶绿素荧光特性3个方面对3种蟛蜞菊属植物在模拟极端高温(40/35℃处理28 d)下的生态适应性进行了比较。主要结果如下,(1)入侵种三裂叶蟛蜞菊对高温的耐受性最强,经高温处理后其净光合速率(P_n)、最大光化学效率(F_v/F_m)分别下降了52.23%和23.09%,其生物量(0.43 g?ind~(-1))显著高于本地蟛蜞菊(0.20 g?ind~(-1))。(2)本地蟛蜞菊对高温最为敏感,处理7 d后即表现出生长受到抑制,高温处理后P_n和F_v/F_m的降幅最大,分别为84.09%和68.05%。(3)杂交种对高温有一定的耐受性,处理14 d后开始表现出生长受到抑制,经高温处理后P_n和F_v/F_m分别下降74.43%和52.90%,其生物量(0.38 g?ind~(-1))介于入侵种三裂叶蟛蜞菊和本地种蟛蜞菊之间。以上结果表明,杂交种对高温的耐受能力介于两亲本之间。由于杂交种对高温的耐受性强于本地种,在未来极端暖事件频发的背景之下,杂交种的扩散可能会对本地蟛蜞菊种群的生存构成进一步的威胁,应当引起关注。     

基于景观中性模型的不同竞争力外来种入侵对栖息地毁坏的响应

栖息地毁坏和生物入侵被认为是全球物种多样性的两大威胁,也是当前研究的热点。同时,两者的共同作用将比单独作用所带来的物种多样性丧失更大。本文基于竞争-扩散均衡机制,考虑了外来种的不同竞争力,结合景观中性模型和元胞自动机模型,模拟了外来种入侵对栖息地毁坏（栖息地破碎和面积丧失）的响应。研究结果表明：1）外来种入侵成功将首先威胁竞争力与其相邻的弱物种;2）栖息地毁坏与种间竞争共同决定着外来种入侵的成功与否。当栖息地破碎促进了与外来种竞争力相邻的本地强物种时,将会抑制入侵;当其抑制了与外来种竞争力相邻的本地强物种时,则会促进入侵。当栖息地丧失促进了外来种相邻的本地强物种时,将会抑制入侵;当栖息地丧失抑制了外来种相邻的本地强物种,将一定程度地促进入侵,但随着丧失面积的增加,则转为抑制。因此,为了抑制不同竞争力的外来种入侵,应采取不同的栖息地保护策略,并保护和促进其竞争力相邻的本地强物种。     

长芒苋入侵对弃耕地土壤种子库群落特征的影响

为阐明外来入侵植物长芒苋(Amaranthus palmeri)对土壤种子库群落特征的影响,选取长芒苋不同入侵压力下的弃耕地土壤种子库为研究对象,通过野外调查和萌发试验,揭示弃耕地土壤种子库群落对长芒苋入侵的响应,旨在为入侵植物的科学防控提供依据。结果表明：(1)土壤种子库共计出现30种植物,隶属于17科30属,以一年生草本为主。与轻度入侵区组相比,重度入侵区组土壤种子库物种多样性指数和种子密度都显著降低;土壤种子库物种多样性指数对土层深度的响应不明显,且入侵压力与土层深度之间无交互作用。(2)土壤种子库NMDS排序及PERMANOVA分析结果进一步表明,轻度入侵区组与重度入侵区组群落结构差异显著;重度入侵区组长芒苋已在该地建立长久性土壤种子库,影响本地生态系统的稳定性。(3)种间相关分析结果表明,轻度入侵压力和重度入侵压力均会对大豆(Glycine max)、狗尾草(Setaria viridis)和碱蓬(Suaeda glauca)3种植物产生负面效应。     

金沙江下游乌东德和白鹤滩电站库区外来入侵植物组成和分布

外来入侵植物对金沙江流域生物多样性和生态系统稳定性构成了较大威胁,但对其本底状况知之甚少.为掌握金沙江下游乌东德和白鹤滩电站库区外来入侵植物的组成特征和分布格局,进而为外来入侵植物的防治提供科学依据,基于83个调查点位上的757个群落样方调查数据进行研究.结果表明,库区共有外来入侵植物103种,隶属28科70属,并以菊科（24种）、豆科（15种）和茄科（10种）为主.区系组成上,科、属表现出较强烈的热带分布性质,并有63种外来入侵植物原产地为北美洲.引入途径分析结果显示,62种被有意引入,占比60.19%.从入侵等级来看,65种具有明显入侵性,包括19种恶性入侵种和26种严重入侵种.三叶鬼针草（Bidens pilosa Linnaeus）、白苞猩猩草（Euphorbia heterophylla Linnaeus）、赛葵[Malvastrum coromandelianum (L.) Gurcke]等10种入侵植物重要值较高,是优势入侵物种.在空间分布方面,乌东德电站库区外来入侵植物种类数（87种）多于白鹤滩电站（59种）.库区海拔800-1 200 m范围内入侵植物种类数最多,并随...     

不同氮磷比下入侵种五爪金龙和本地种鸭脚木的竞争表现

以在华南地区危害十分严重的入侵种五爪金龙Ipomoea cairica和其主要危害的本地植物之一鸭脚木Schefflera oc-tophflla为研究对象,通过竞争实验,分析了在3个不同氮磷比(5、15、45)下两种植物的生理生态特征,三个氮磷比在3个不同营养量下重复.结果表明,氮磷比、营养量以及两者的交互作用对五爪金龙和鸭脚木的多数生理生态指标具有显著的影响.在低营养量下,氮磷比最低(5)时五爪金龙具最佳生长,入侵潜力最大;随着氮磷比的增大,五爪金龙入侵潜力下降,鸭脚木生物量、Pmaz、SLA增大,有利于鸭脚木的生长;在中等营养量下,氮磷比最大时最不利于五爪金龙生长,氮磷比为15时最不利于鸭脚木的生长;在高营养量下,氮磷比最大时鸭脚木生长状况最好,而五爪金龙生物量、Pmax、SLA则减小.氮磷比的升高,更有利于鸭脚木的生长.另外,在低营养量时,随着氮磷比的升高,五爪金龙茎叶中的氮磷比反而明显下降,表明五爪金龙的生长更易受磷水平的限制.     

三种菊科入侵植物的生长与化学防御的关系研究

“生活史理论”认为,植物可利用的资源总量是有限的,在植物的不同功能之间存在着此消彼长的权衡关系。入侵植物的生长和化学防御一般优于本地植物,那么其生长与化学防御之间是否存在权衡及其权衡关系怎样,目前尚不清楚。以广东省3种菊科入侵植物[三裂叶蟛蜞菊（Wedelia trilobata （L.） Hitchc.）、飞机草（Eupatorium odoratum）和薇甘菊（Mikania micrantha）]为研究对象,并分别以近缘或伴生的本地植物[蟛蜞菊（Wedelia chinenses）、华泽兰（Eupatorium chinense）和鸡矢藤（Paederia scandens）]为对照,研究入侵植物的生长特性（相对生长率和比叶面积）与化学防御物质（缩合单宁和总酚）含量,并基于这2种光合碳分配的主要形式,探讨入侵植物生长与化学防御之间的权衡关系。结果表明：3种入侵植物的相对生长率均高于本地对照种;薇甘菊的比叶面积大于对照种,而其他2种无明显优势。薇甘菊和三裂叶蟛蜞菊的缩合单宁显著高于对照种,飞机草的总酚含量高于对照种。我们的结果显示,入侵植物的生长和化学防御均优于本地植物,但它们的碳同化能力相近;因此,入侵植物特殊的内在资源分配与利用机制可能是其成功入侵的关键。     

外来植物入侵机制研究进展与展望

从植物入侵的内因、外因、驱动力和入侵过程等方面综述了植物入侵机制的研究进展:(1)外来植物由于预适应性较强或由于杂交和多倍体化而具有较强的侵染力:(2)外来植物由于逃脱原生区域的自然天敌,或由于土著种竞争较弱、生物多样性较低、植食动物或疾病较少等导致的生物抵抗力较低,或因良好的资源可获得性及入侵植物的化感作用等造成新栖息地可侵人性的增加;(3)自然或人为引入外来植物及对新栖息地的扰动是植物入侵的驱动力;(4)外来植物可能通过基于事件的入侵、入侵崩溃和协同入侵等人侵过程机制实现其成功入侵,分析了各入侵机制对入侵植物防控、生态学和进化学研究意义以及待解决问题.结果表明,植物入侵机制高度复杂,不同的外来植物种、新柄息地类型及植物入侵的不同阶段,各入侵机制可能单独或共同作用,为针对性地设计植物入侵防控方案提供了理论支撑.最后对植物入侵机制理论及其在植物入侵预测、危险性分区和防控中的应用研究等进行了展望.     

平原河网地区滨岸带外来植物入侵现状及影响研究——以上海青浦区为例

河流滨岸带作为一种典型的开放系统,在受到外界干扰的条件下极易被外来植物所入侵并受到严重影响。以上海青浦区为例,通过对河流滨岸带生态系统入侵植物分布及现状调查,以及对两种入侵植物：白花三叶草（Trifolium repens）和加拿大一枝黄花（Solidago canadensis）群落的物种多样性及其土壤特性的实证研究,探讨外来植物入侵对河流滨岸带生态系统造成的影响。结果表明：目前该地区河流滨岸带外来入侵植物共有14科24种,其科、种数分别占到该生态系统所有植物的48．3％与26．1％。入侵植物白花三叶草与加拿大一枝黄花在春、秋两季均显著降低了河流滨岸带植物群落的物种多样性。此外,两种人侵植物也对当地河流滨岸及土壤特性造成了不同程度的影响,其中对土壤含水量、pH值的影响最为显著。该研究填补了平原河网地区河流滨岸带生态系统外来植物入侵研究的空白,有助于今后开展对该生态系统的评价、恢复及管理工作。     

秦岭中段外来植物入侵现状及风险评价研究

作为中国重要生态安全屏障的秦岭,随着经济社会的不断发展,大量人为活动穿梭其中,使得外来植物得以侵入并迅速蔓延和扩张,势必影响当地生物多样性保护,然而这些外来种的入侵现状、危害与风险等信息还缺乏全面详细的研究,为秦岭生物多样性保护埋下巨大“安全隐患”,因此亟待全面系统地研究秦岭林区外来植物的相关现状信息,并对其进行科学有效的入侵风险评估。通过野外调查秦岭中段南北坡外来植物的种类、分布现状、生境类型、扩散趋势等,采用层次分析法构建秦岭外来植物入侵风险评价体系,对该区外来植物进行风险等级划分并提出防范管控措施。结果表明：1）秦岭外来植物有131种,隶属33科87属,主要集中在菊科（Asteraceae）、苋科（Amaranthaceae）、禾本科（Poaceae）、豆科（Fabaceae）,其中菊科植物数量最多（35种）,占总种数的26.7%;2）秦岭外来植物传入年限主要集中在50-150 a之间（54.2%）,大部分通过有意引入和无意引进带入国内（75.6%）;3）秦岭外来植物入侵风险评价体系涵盖外来植物入侵性、已入侵分布现状、扩散性和危害与影响4个方面,共设置了13个指标。131种外来植...