珠海淇澳岛无瓣海桑入侵风险综合评估

来源 :中国林业科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xianfaxianfa
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外来种入侵是导致物种多样性丧失的威胁之一。本文以外来树种无瓣海桑为研究对象,珠海淇澳岛红树林人工湿地为研究基地,针对入侵性问题,开展其入侵风险综合研究。基于入侵风险模型,结合外来种入侵发生过程、影响因素以及红树林特有的湿地环境,构建外来种入侵风险评估指标体系,确定评估指标,通过专家询问和相关文献查阅确定评估标准,应用模糊层次分析法确定指标权重,从无瓣海桑入侵性、环境可入侵性和影响与危害三个方面获取数据,最后用模糊综合评估法,定性和定量评估无瓣海桑入侵风险,确定其入侵风险等级,旨在综合客观地反映无瓣海桑入侵风险水平,并从中找出对结果影响最大因子,供管理部门有针对性管理,降低风险发生,同时帮助人们正确全面了解无瓣海桑生态、生物特性,平衡引种和生态系统安全健康稳定关系,对确保社会,经济可持续发展具有重要理论和实际意义。其主要研究结果如下:(1)在珠海淇澳岛红树林保护区内,秋茄抗寒性最强,其半致死温度为-3.733°C,海桑抗寒性最差,半致死温度为3.733°C。珠海无瓣海桑半致死温度比海南无瓣海桑半致死温度低3.941°C,说明无瓣海桑抗寒性增强,具有极强的适应能力。无瓣海桑幼苗半致死温度为1.945°C,比成年植株高3.139°C,其抗寒性差不及成年植株。(2)老鼠簕地上和地下两部分对无瓣海桑均有化感作用,且地上部分作用强度大于地下部分,各部分的作用强度随着浓度的增加而增大;在发芽力的影响上,除了0.1g·mL-1地下部分促进萌根速度外,其余都表现出显著和极显著的抑制效应,其中地上部分0.4g·mL-1、0.5g·mL-1组中,田间出苗率分别为40%和0%;在幼苗的素质影响上,老鼠簕两部都呈现出极显著“高抑低促”的规律,含水量随着水浸液浓度增加而减少。老鼠簕对无瓣海桑幼苗更新影响极显著(P<0.01),在有老鼠簕林地内无瓣海桑幼苗密度为1株/16m2,高度仅为1.1cm,而在无老鼠簕林地内密度达到了70株/16m2,均高为2.3cm。(3)无瓣海桑幼苗主要在9月到12月份出现最多,主要集中在林缘和裸滩上。无瓣海桑林内只有在12月份有幼苗出现,其密度为0.06株/m2,没有Ⅱ级苗木,在林缘无瓣海桑Ⅰ级幼苗密度达到12.5株/m2,Ⅱ级苗2.5株/m2,在裸滩上同样在12月密度最大,Ⅰ级苗为6株/m2,Ⅱ级苗为0.31株/m2,在老鼠簕群落里,无瓣海桑幼苗只出现在12月份,Ⅰ级苗密度为0.5株/m2,没有发现Ⅱ级苗。经过一个冬天的低温环境下,到了3月份,林缘和裸滩幼苗密度大幅度减少,分别为0.25株/m2,0.06株/m2。(4)虽然无瓣海桑每年可产大量的种子,但75%会被老鼠啃食,20.54%向外扩散,2.2×10-4%发芽,4.46%被土壤存储。被海水传播的种子主要集中在水流缓慢的区域,在外海滩可到达600m处。经过一年后,无瓣海桑种子大部分边为空瘪和腐烂种子,有生活力的种子只在林内的0-10cm土壤层,而且发芽率和活力都不到10%,说明无瓣海桑种子存活期不到一年。无瓣海桑种子平均密度为0.452g/m3,果实平均密度为1.032g/m3,珠海淇澳岛海水密度在无瓣海桑果实成熟期密度为1.028g/m3,种子密度小于海水密度,果实密度接近海水密度,无瓣海桑具备远距离扩散条件。(5)随着无瓣海桑年龄的增加,滩涂高程逐渐增高,从3年生无瓣海桑的60cm增加到9年生无瓣海桑的120cm,平均每年涨10cm,这说明无瓣海桑可以快速的促淤。无瓣海桑林下开始分布老鼠簕单优群落,随着无瓣海桑林龄的增加,老鼠簕大苗的密度、高度、盖度、生物量、成熟度都在增加,而在本地种秋茄林下老鼠簕生长密度、高度、生物量都最低,桐花林下和裸滩上未有老鼠簕的生长;老鼠簕根冠比随着无瓣海桑林龄增加,趋于1:1,茎叶比随着无瓣海桑林龄增加也在增加。说明无瓣海桑在控制互花米草生长蔓延后,其林下已经开始有本地种老鼠簕的定居和生长,且长势良好。无瓣海桑林下适宜底栖动物栖居。在调查中,共发现了16科,18种底栖动物,在5年生无瓣海桑林下有9种、密度为350个/m2,多样性指数H′为1.96,均匀度指数J′为0.95,两者都超过了本地种桐花树和老鼠簕群落多样性指数和均匀度指数。(6)无瓣海桑林可改良土壤质地,可使土壤粘粒比重增加,随着无瓣海桑林龄的增加,土壤pH下降,在肥力影响方面,土壤有机质含量、微生物量碳含量、全磷、全氮、全钾随着林龄增加而增加,在土壤生物活性影响方面,β-葡糖苷酶、脱氢酶以及磷酸酶活性也随着无瓣海桑林龄增加而增加。(7)经过无瓣海桑果实和叶子最高剂量灌喂观察,雌雄大鼠活动、饮食等都正常,LD50均大于5000mg∕kg,属于无毒物质。无瓣海桑果和叶对斑马鱼和弹涂鱼的半致死浓度24h LC50>48hLC50>72hLC50>96hLC50>1000mg L-1,都大于1000mg L-1,根据国家标准,判定为低毒物质,本实验采用静水式,但在海边的红树林区内,是开放式水流动的区域,所以并不会对水体环境生物产危害。(8)采用外来树种评价指标体系综合评估方法,得出无瓣海桑入侵性(R1)、适生性(R2)、扩散性(R3)和危害性(R4)风险等级分别为0.72、0.72、0.28、0.1,对应的等级为Ⅱ(较高)、Ⅱ(较高)、ⅠⅤ(较高)、Ⅴ(很低)。无瓣海桑入侵综合风险值R为0.01,对应等级为Ⅴ,即风险很低。
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