广西恩城国家级自然保护区不同生境外来植物入侵扩散机制研究

来源 :兰州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuyunxiaoyan
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自然保护区外来植物入侵问题成为全球关注的热点问题,但以往研究较少关注保护区内不同生境的入侵差异,以及外来植物沿着道路边缘向不同生境扩散差异。本研究以广西恩城国家级自然保护区的撂荒地、桉树人工林和天然次生林生境为研究对象,结合野外植被调查和室内实验,研究不同生境群落的可入侵性差异及影响因素、不同生境外来入侵植物的扩散分布差异及影响因素、典型外来入侵植物鬼针草(Bidens pilosa)和飞机草(Chromolaena odorata)在不同生境的入侵特征差异,以期揭示不同生境中外来植物的入侵扩散机制差异,为恩城国家级自然保护区外来入侵植物防控管理和本土植物多样性的恢复提供理论依据及参考。主要研究结果如下:1.三种生境共记录外来入侵植物12种。三种生境中地上植被和土壤种子库中的外来入侵植物组成具有相似性,表明土壤种子库可能为外来植物进一步入侵提供种源。撂荒地生境可入侵性最高,次生林生境最低。本土植物丰富度、本土植物群落系统发育指数与撂荒地生境可入侵性显著负相关,外来入侵植物与本土植物间的系统发育距离与撂荒地生境可入侵性显著正相关,支持生物抗性假说和达尔文归化假说。次生林生境的可入侵性与本土植物丰富度呈显著正相关关系,支持生物容纳假说。因此,可以通过提高本土植物多样性或通过改变本土植物群落构成如种植与外来入侵植物亲缘关系较近的物种来实现外来入侵植物的防控管理。2.次生林生境中,样方中外来入侵植物的丰富度、密度和外来入侵植物物种数所占总物种比例均随着与道路距离的增加而显著下降,其他生境无显著变化趋势,表明道路两侧的不同生境或景观类型对于外来入侵植物扩散分布的影响不同,天然次生林生境对于外来植物的入侵具有一定抵抗作用。RDA分析结果表明海拔、土壤有效磷含量和p H分别对人工林、撂荒地和次生林生境的外来入侵植物扩散分布影响程度最高。因此,通过降低人工林种植的海拔范围和次生林生境的土壤p H或提高撂荒地生境的土壤有效磷含量将有助于减缓外来入侵植物的扩散。3.地上植被中的飞机草密度无生境差异,土壤种子库中为撂荒地最高,次生林最低。地上植被和土壤种子库的鬼针草均为人工林生境最多,撂荒地最少。地上植被中的飞机草和鬼针草密度均高于土壤种子库中的密度。三种生境中地上植被和土壤种子库中的飞机草和鬼针草在沿着垂直于道路边缘向生境内部的扩散上均无显著变化趋势。鬼针草的比叶面积、植株干重和光合指标在生境间无显著差异。飞机草比叶面积在次生林生境最小,在撂荒地生境的植株干重显著高于人工林和次生林,次生林和人工林生境间无显著差异;其在人工林生境的净光合速率显著高于撂荒地,其在撂荒地生境的胞间CO2显著高于人工林生境;且人工林缘的飞机草净光合速率显著高于林下。鬼针草和飞机草的功能性状在不同生境的差异体现出成功的入侵者通常具有较高的表型可塑性,入侵植物通过形态或生理的可塑性能够在不同环境中保持更高的适应性。
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