21 resultados para Eupatorium odoratum

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紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum Spreng.)种子萌发的温度范围是10-30 ℃,最适宜的萌发温度是25℃,高温显著抑制其萌发,35 ℃恒温即没有种子萌发。紫茎泽兰种子萌发对于光的需求为中等,在黑暗中发芽率为17%。紫茎泽兰种子萌发的pH 范围是5.0-7.0,最高发芽率是以蒸馏水为介质,其pH为5.7。紫茎泽兰种子的萌发率随着水势的加大而逐渐降低,在水势大于-0.7 MPa 条件下,即没有种子萌发。在盐分含量小于100 mM NaCl 条件下,其发芽率均大于65%;在盐分含量小于250 mM条件下,其发芽率仍大于10%,当盐分含量达到300 mM NaCl时,即没有种子萌发。紫茎泽兰种子在土壤表层其发芽率最高,当埋藏深度为1.5 cm时即没有种子萌发。根据我们所得的实验结果,对比其原产地的气候条件并结合我国的气候条件和土壤条件进行分析,我们预测紫茎泽兰未来在中国的分布范围将局限在云贵高原,尽管在某些气候和土壤环境适宜的条件下仍有可能会形成零星分布区。 研究了紫茎泽兰和飞机草(Eupatorium odoratum L.)在三种环境胁迫条件下(高温、低温、干旱)七种抗氧化酶活性的变化。结果表明:这三种环境胁迫都对两种植物的生物膜系统造成了损伤,造成了植物体内丙二醛含量的升高。紫茎泽兰在这三种环境胁迫条件下,DHAR活性都升高;SOD活性也都升高,但是在低温处理时与对照的差别并不明显;POD和GR活性在低温和干旱处理时升高,在高温处理时降低;CAT活性在高温和干旱处理时降低,在低温处理时升高;MDAR活性在在高温和干旱处理时降低,在低温处理时略微上升,但是与对照的差别并不明显;APX活性则在三种环境胁迫下表现各不相同。通过这些结果可以说明:DHAR对紫茎泽兰抵抗不良环境的损伤具有重要作用。 而飞机草的抗氧化酶系统的变化为:SOD、APX和DHAR在三种环境胁迫下酶活性都升高;CAT在高温胁迫下升高,而在低温和干旱胁迫下酶活性降低;POD和MDAR在高温和干旱胁迫下酶活性升高,而在低温胁迫下酶活性降低;GR在高温和干旱胁迫下酶活性升高,而在低温胁迫下保持不变。以上的研究结果说明,SOD、APX和DHAR是飞机草抵御环境胁迫的关键酶。 通过比较两种植物在温度胁迫下抗氧化酶系统的不同响应,我们研究发现:两种植物之所以对温度的忍耐性不同,在一定程度上是由于它们在温度胁迫时抗氧化酶系统所作出的不同响应,抗氧化酶系统很可能在两种植物抵抗温度胁迫过程中扮演重要角色,即通过有效调节抗氧化酶活性来减少植物体内有害物质-活性氧自由基的积累,从而减少对植物细胞膜的损伤。两者的差别主要是:紫茎泽兰在低温胁迫时,清除活性氧的抗氧化酶都增加,这就减轻了活性氧自由基在植物细胞中的积累,从而可以在一定程度上保护植物。但是,在高温胁迫时CAT, POD, APX, GR和MDAR酶活性并没有随着SOD活性的升高而升高,所以很有可能造成对细胞有毒害作用的H2O2累积,其结果就造成了紫茎泽兰在高温胁迫下叶片细胞膜的过氧化程度较强。而飞机草的情况正相反,在低温胁迫下飞机草叶片细胞膜的过氧化程度较强,抗氧化酶的协调上升出现在飞机草遭受高温胁迫时,而当其处于低温胁迫时抗氧化酶间的变化趋势则出现了很大分歧,这说明飞机草在高温胁迫时较低温胁迫时能够较好地保护自身遭受活性氧自由基的伤害。

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外来生物入侵已经在世界范围内造成严重的危害,它不仅导致生物多样性的减少和丧失而且威胁着全球的生态环境和经济发展。入侵种在入侵区域的种群扩散是入侵种带来风险的最根本问题,也是其造成危害的重要原因。研究入侵物种的扩散规律可以了解其在入侵地的入侵状况和扩散趋势,这对制定合理的控制措施具有重要意义。本研究选取14种在我国具有较强威胁性的外来入侵植物,通过对其入侵历史动态的分析,判断其在我国的入侵与扩散阶段,进而预测其在我国的潜在分布区。这14种外来植物为紫茎泽兰(Ageratina adenophora)、土荆芥 (Chenopodium ambrosioides.)、喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)、反枝苋(Amaranthus retroflexus)、刺苋(Amaranthus spinosus)、皱果苋(Amaranthus viridis)、北美独行菜(Lepidium virginicum)、藿香蓟(Ageratum conyzoides)、钻形紫菀(Aster subulatus)、小蓬草(Conyza canadensis)、一年蓬(Erigeron annuus)、牛膝菊(Galinsoga paviflora)、飞机草(Eupatorium odorata)和北美商陆(Phytolacca americana)。   紫茎泽兰最早于20世纪40年代入侵我国,经过1940—1960年长达20年的时滞期,紫茎泽兰开始在云南及其临近的省份如四川、贵州和广西迅速扩散。其中,紫茎泽兰在南亚热带和中亚热带气候条件下的扩散速度为20公里/年,而在垂直地带性北亚热带地区的扩散速度为6.8公里/年。紫茎泽兰仍没有入侵到垂直地带性暖温带地区。尽管1990年后,紫茎泽兰在云南基本停止扩散,但其在邻近省(市)的快速传播表明紫茎泽兰在我国仍处在扩散阶段,还没有达到饱和阶段。生态位模型预测结果和紫茎泽兰在已经入侵地区扩散的地理生态式样基本相符。我国南部及中南部地区的气候条件十分适合紫茎泽兰生长。而在华中地区,由于环境条件不太适宜,其扩散速度会相对较慢。我国北部和西北部的气候条件完全不适合紫茎泽兰生存。因此,我国南部和中南部广大未入侵地区将会受到紫茎泽兰入侵和快速扩散的严重威胁,对此应该立即采取紧急措施。   自从紫茎泽兰于1978年首次入侵四川省以来,已经在四川、重庆和湖北大面积扩散。紫茎泽兰在此新近入侵区域主要沿河流、公路、铁路扩散。其中沿安宁河、108国道和成昆铁路向北扩散的平均速度为19公里/年,而沿金沙江-长江向东北扩散的平均速度为33公里/年。特别是2000年以后,紫茎泽兰沿金沙江-长江的扩散速度达到了88公里/年。紫茎泽兰得以如此迅速扩散是其本身生物学特性和当地地理生态特点多种因素之间一系列耦合关系共同作用的结果。人类活动和1998年金沙江-长江特大洪水也促进了紫茎泽兰在该地区的扩散。另一方面,紫茎泽兰在新近入侵地区的垂直分布范围说明随海拔高度上升所引起的垂直地带性气候变冷是紫茎泽兰入侵和扩散的自然限制条件。   此外,通过对其余13种外来入侵植物入侵历史过程重建发现,除了牛膝菊、反枝苋和皱果苋最早入侵地位于内陆地区以外,其余10种外来入侵植物的最早入侵地都位于我国的东部、南部沿海和西南边境地区。这13种外来植物通常不是通过单一途径传入,而是通过两种或多种途径传入不同的地点。相应地,入侵后也呈现不同的扩散模式。这13种外来植物在我国大体上包括5种入侵和扩散式样即1)从南部沿海和西南边境分别向内陆扩散,如霍香蓟、飞机草,北美商陆;2)从东部沿海向内陆扩散,例如钻形紫菀,小蓬草、北美独行菜和喜旱莲子草;3)从东部沿海、南部沿海和西南边境分别向内陆扩散,如刺苋;4)从南部沿海向内陆扩散,如土荆芥;5)从最早入侵的内陆地区向周边地区扩散,如反枝苋、牛膝菊和皱果苋。分布区动态分析显示当前这13种外来入侵植物在我国都还处在扩散阶段,而且有些外来植物还处在快速扩散阶段,如飞机草。   在上述研究基础上,我们对这13种外来入侵植物开展了生态位模型适生区预测和比较分析。并且结合其扩散动态和当前分布现状,我们对其潜在的分布区及扩散趋势进行了系统分析和预测。飞机草、土荆芥、霍香蓟、牛膝菊和北美商陆,这5种外来植物的现有分布区明显小于其在我国的适生区,因此它们在我国的潜在分布区很广,应给予足够的重视。喜旱莲子草、反枝苋、皱果苋、北美独行菜、一年蓬、钻行紫菀和北美商陆在我国的入侵范围与其适生区域之间基本重合,但在其入侵范围内仍存在大面积的未入侵区域。这些未入侵地区通常被已入侵区域所包围,因此也应当给予足够的重视。刺苋和小蓬草在我国的潜在的分布区相对较小,这些植物已经基本上完全入侵了其适生区。因此,这些植物在我国向临近区域继续扩散的可能性不大。   

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兰科(Orchidaceae)是高等植物中第二大科,包括石斛属在内的许多种类均具有较高的观赏价值和独特的药用价值。过度采挖和商业利用及原生境丧失致使野生兰科植物资源受到了毁灭性的破坏,许多兰科植物种类日趋濒危。本研究以海南岛野生兰科植物为对象,从生物多样性、群落生态学、菌根体系的建立和重引入实施工程等方面开展工作,研究结果如下: 1)报道了中国兰科植物2个新种,1个中国新记录属,6个中国新记录种及11个海南新记录种。其中,2个新种为长筒天麻Gastrodia longitubularis和芳香白点兰Thrixspermum odoratum;1个中国新记录属为小囊兰属Micropera;6个中国新记录种,分别为疏花羊耳蒜Liparis sparsiflora、三色槌柱兰Malleola insectifera.、红花小囊兰Micropera poilanei、美丽云叶兰Nephelaphyllum pulchrum、腐生齿唇兰Odontochilus saprophyticu和白花曲唇兰Panisea albiflora;11个海南新记录种,分别为密花石豆兰Bulbophyllum odoratissimum、金唇兰Chrysoglossum ornatum、勐海隔距兰Cleisostoma menghaiense、束花石斛Dendrobium chrysanthum、无叶美冠兰Eulophia zollingeri、滇南翻唇兰Hetaeria rubens、心叶球柄兰Mischobulbum cordifolium、毛叶芋兰Nerviliaplicata、平卧曲唇兰Panisea cavalerei、云南曲唇兰Panisea yunnanensisi及台湾白点兰Thrixspermum formosanum。 2)海南琼北火山岩地区调查结果表明,该区有兰科植物10属14种,成斑块状分布;其区系成分单一,生活型不全面;附主植物种类多样,人工种植的经济作物为该地区兰科植物的主要附生宿主。生境特征分析结果显示,琼北火山岩地区独特的地质气候条件及植被类型是影响该地区兰科植物种类数量的主要因素。人工干扰所致的植被破坏、生境破碎化是该地区兰科植物多样性丧失的主导因素。 3)以我国兰科海南特有种-华石斛(Dendrobium sinense TangetWang)为研究对象,采用双向指示种分析法(TWINSPAN)和除趋势对应分析法(DCA)对海南霸王岭国家级自然保护区华石斛附生群落进行了分类和排序。结果表明:TWINSPAN分类结果将22个样方划分为2个植被类型、5个群系、7个群丛组;并分别对各群丛组的生境特点、植被树种组成作了论述。DCA二维排序图较好地验证了TWINSPAN的分类结果,并客观地反映了群落的生境特征。随着海拔逐渐升高,华石斛附生群落植被类型从山地常绿林逐渐过渡到高山苔藓矮林,群落中的优势种由喜高温耐干旱的热带、亚热带树种逐渐演变为耐低温喜湿的亚热带、温带树种。华石斛在主要群落类型群系间、群丛组内的数量、密度和空间分布格局表现出较大差异,以具通风、凉爽和高湿环境的高山苔藓矮林附生数量最多。附生群落类型的多样性反映了华石斛对多样生境的适应性。华石斛附生群落植被类型群丛组的划分,进一步细化和丰富了海南热带森林植被类型山地常绿林和高山矮林的划分,有助于了解华石斛自然居群的生境特点,为进一步开展华石斛的保育工作提供了科学依据。 4)兰科菌根菌对兰花种子萌发和原球茎生长起了重要作用,在成年阶段也扮演着重要角色。为了解东南亚特有种五唇兰的菌根形态和菌根真菌的动态侵染过程,对不同生境下两种变异类型(叶背绿色和叶背紫色)的成年植株菌根分三个时间段采样并进行显微观察。结果表明,成年的五唇兰植株与菌根真菌有着密切关系,菌丝的侵染、定殖和消解程度随着生长发育变化而变化;在营养生长阶段和生殖生长阶段都发现菌丝结,这两个阶段的菌丝特征有所不同;而在休眠阶段的菌根中观察不到菌丝结;不同生境和不同变异类型的菌根结构无明显区别。 5)利用种子原地共生萌发技术,通过种子预处理及播种等技术的不断完善,获得了大量种子萌发原球茎;初步揭示了华石斛种子萌发原球茎规律。结果表明:10%NaOH浸泡10min预处理能显著提高华石斛种子萌发率;原生境人工播种明显提高了萌发的原球茎数及宿主原球茎产生率;但不同附生宿主间存在差异,自然萌发原球茎数非常低。播种后2.5个月左右种子开始萌发,4.5个月左右达到高峰,在6.5个月原球茎数基本趋于稳定。 6)华石斛菌根化苗重引入实验结果表明,实验室筛选的有益真菌与原生境下筛选有益真菌存在一定差异。菌根化苗重引入野外生境,3个月后以12号华石斛菌根化苗生长最好,3、9号华石斛菌根化苗生长较正常,而7、10号两种华石斛菌根化苗叶片受损或死亡,无菌组培苗基本已死亡;华石斛菌根化苗成活率在50%以上,而对照几乎全部死亡;从菌根化苗长势评价,3、9、12号3个内生真菌华石斛菌根化苗生长较好,为真正有益共生真菌。

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生物入侵作为全球变化的一部分,已经引起广泛的关注;而群落可入侵性是生物入侵研究的核心和热点问题之一。本文以原产墨西哥,广泛入侵我国西南地区的紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)为例:首先,对西南地区被紫茎泽兰入侵的群落和生境进行了分类;然后,就地形、本地植物物种多样性、环境梯度等对群落可入侵性的影响进行了探讨;最后,对紫茎泽兰的空间分布格局进行了模拟和预测。 在小尺度上,紫茎泽兰入侵与本地植物物种多样性呈负相关,表明资源的可利用性可能是调节群落可入侵性的主导因素;本地植物物种多样性在群落演替过程中和入侵的早期抑制紫茎泽兰入侵;在大的尺度上,物理环境的变异超过了内在生物因子的重要性,本地植物物种多样性与紫茎泽兰入侵成功呈正相关。 紫茎泽兰主要通过公路和河流在我国西南地区入侵和扩散;资源的可利用性是影响公路和河流两侧群落可入侵性的关键因子。 紫茎泽兰分布中心主要在沧源、元江和西昌;位于分布区边缘的乐业、重庆和泸定有可能成为新的分布中心,并对邻近地区,尤其北面和东面的区域形成繁殖体压力;紫茎泽兰整体上有向东和向北扩散的趋势。目前主要分布在云贵高原,将来的分布区还将以云贵高原为核心。

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紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)是臭名昭著的世界恶性杂草之一,目前全世界已有30多个国家和地区遭受到它的入侵危害,因此引起了全社会各方面广泛的关注。我国西南部是紫茎泽兰入侵并造成严重危害的地区之一,本文以四川省攀西地区紫茎泽兰入侵危害严重的生态系统为研究对象,分别对不同生境条件下各年龄紫茎泽兰的生长状况、幼苗生长动态、不同类型群落中紫茎泽兰的种群变化规律以及泽兰实蝇防治紫茎泽兰现状进行研究,分析紫茎泽兰生态学特征及入侵策略,以揭示紫茎泽兰的入侵机制。   不同生境条件下相同年龄紫茎泽兰其生长状况有很大的不同:当年生紫茎泽兰幼苗在偏阴和灌丛遮荫环境下生长状况优于偏阳生境下,一年生以上的成熟植株生长情况则相反;紫茎泽兰在其单优群落中的生长状况明显优于灌丛中伴生的紫茎泽兰,说明一定程度的遮荫、植被覆盖及竞争对紫茎泽兰生长有一定的抑制作用。不同种类的灌木对紫茎泽兰生长的影响亦有所不同,其中,马桑(Coriaria sinica)等冠幅较大、性喜阴湿的落叶类灌木对紫茎泽兰幼苗萌发、种群更新有庇护和促进作用,而其他类冠幅小、常绿或落叶、且生于干旱生境下的灌木,则不利于紫茎泽兰幼苗萌发及种群更新,有些甚至会产生化感物种抑制紫茎泽兰的生长。   紫茎泽兰种子萌发属投机式萌发,一年内只要有适合的温湿条件都可以萌发。种子萌发的高峰期主要集中在雨季,冬春干旱季节萌发率很低。紫茎泽兰为常绿半灌木,终年可持续生长,生长速率受光照、湿度和温度影响显著。秋季萌发的紫茎泽兰幼苗在越冬及干旱季节中,各项生长指标(包括主茎长度、总叶面积、基径等)增长缓慢,一年之内平均月增长量由高到低的顺序分别为:偏阳生境>全荫湿润生境>灌丛遮荫生境,生长旺期为雨季约6 ~10月份;秋季萌发越年生实生苗生长节律与当年生实生苗相似,但生长周期不同于雨季萌发苗,需经过两个冬季才能开花结实完成其生活史;紫茎泽兰生活史循环过程,通过有性生殖与无性生殖相互补的繁殖策略进行种群的更新与扩散,进而达到入侵的目的。   泽兰实蝇(Procecidochares utilis)作为天敌控制紫茎泽兰已经在国内外得到广泛的应用,但关于它对紫茎泽兰控制的有效性和防治现状的研究尚不深入。本文通过对攀西地区紫茎泽兰入侵危害严重的路域生态系统中泽兰实蝇寄生状况的抽样调查,初步研究了泽兰实蝇对紫茎泽兰生长,特别是生殖能力的影响。研究结果表明:1)植株寄生率与枝条寄生率有显著差异(p﹤0.05),分别为71.67% 和17.30%,前者显著高于后者;样方调查结果显示,成熟群落中枝条寄生率为17.48枝•m-2;1虫瘿•枝条-1的枝条占所有寄生枝条的92.30%;2)湿润生境下紫茎泽兰的枝条寄生率为20.27%,显著高于干旱生境下的枝条寄生率(9.33%)(p﹤0.05);3)不同年龄植株枝条寄生率有差异,0 ~1年生植株枝条寄生率分别为36.36%和21.56%,显著高于2 ~4年生的植株枝条寄生率,后者分别为13.50%,8.82%及12.16%(p﹤0.05);4)在目前的寄生强度下,泽兰实蝇对紫茎泽兰枝条的直径、花枝量、头状花序数及结实量均无显著影响(p﹥0.05)。因此可以推断,目前单一的引进泽兰实蝇进行天敌控制不能达到预期的防治目标,天敌的引入也应慎重考虑。   紫茎泽兰能够利用与当地大多数植物种类生长节律的时间差异,通过首先占领时间生态位而达到占据空间生态位,最终导致严重的入侵危害。在不同类型的群落中,紫茎泽兰种群利用不同的适应策略进行入侵。自然和人工播种样地中,紫茎泽兰种群与群落状况的变化规律均呈相反趋势。对于一个成熟的紫茎泽兰种群,一旦其定居后即能很好的利用时间和空间生态位的空缺的来促进其优势地位的增强和巩固,从而逐渐增加其入侵程度,造成越来越大的灾害;而对于一个郁蔽度较好且较完整的群落,紫茎泽兰通过幼苗进行扩张以达到入侵的途径通常比较困难,只有在发生人为活动干扰时,才有可能通过投机式繁殖方式进入群落内部定居,继而通过克隆生殖的方式进行入侵。

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现存植被与其花粉分布的关系可作为利用化石花粉图谱重建古植被时的参照,因此,理解现存表土花粉分布格局对解释花粉图谱十分关键。提高花粉鉴定精度是孢粉学和古生态学家一直努力想要解决的关键问题。目前的孢粉学方法将表土花粉鉴定到属的水平都十分困难,因此造成依据花粉图谱进行植被重建的时候出现无法矫正的误差。本研究用分子生物学方法将藜科植物表土花粉鉴定精度从科的水平提高到种的水平。表土花粉样品取自新疆中部样带,利用样带内所有出现的藜科植物共19个种建立藜科植物核基因内转录间隔1区(ITS1)序列库,然后通过巢式聚合酶链式反应(PCR)进行单粒表土花粉的ITS1序列扩增和测序,与序列库中的序列进行比对,从而确定单粒花粉来自哪种藜科植物。这种相对简单的以PCR为基础的方法可以将表土花粉鉴定到种,使在种的水平解释植被与花粉分布的关系成为可能。 紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)是广泛分布在中国西南的入侵植物。以无融合生殖为主,其压条性克隆繁殖方式经常被忽视,本文以紫茎泽兰为例,研究无融合生殖和压条性克隆繁殖为主的入侵种群遗传变异与克隆多样性,分析无融合生殖入侵种群具有高度竞争力和适应能力的分子机制。实验用AFLP分子标记检测了包括缅甸一个种群在内的17个种群的基因组多样性,结果表明,紫茎泽兰是多克隆植物,有丰富的基因型数量,遗传多样性水平低(He=0.0439),大部分(73.59%)遗传变异存在于种群内,种群间存在显著遗传分化。紫茎泽兰克隆生长策略为游击型,倒伏性克隆繁殖有助于小范围内种群的扩张。各种群基因型组成存在很大差异,但基因型间相似性很高,有相当多的基因型可能来自遗传重组。紫茎泽兰的有性繁殖比例可能比以往所推测的高得多,有助于保持基因型的多样性。

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紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum Spreng.)作为重要的外来入侵种之一,已严重破坏了入侵地生态系统的结构与功能,同时使当地农林业生产蒙受巨大的损失。因此,明确紫茎泽兰的竞争策略与扩散潜力,对制定合理的控制措施具有重要意义。 土壤氮素增加常常有助于外来种的入侵,那么降氮能否抵制入侵呢?向土壤中添加碳素,增强微生物对氮素的吸收,从而降低土壤中可被植物吸收的氮素是目前常用的降氮方法。为检验这一假说对入侵种紫茎泽兰的适用性,选取入侵种紫茎泽兰和本地种禾本科雀麦(Bromus japonicus)、菊科鱼眼草(Dichrocephala integrifolia),分别单栽或与紫茎泽兰混栽,向各植物组合中添加碳素(按1650克有机质/平方米计)或氮素(按30克氮素/平方米计),并设立对照进行盆栽实验。在碳素添加条件下,紫茎泽兰地上与地下生物量分别比对照降低了71.9% 和 74.9%,而本地种的生物量却没有受到显著影响。同时,碳素添加导致紫茎泽兰对本地种的竞争强度(RII)明显下降。氮素添加则减弱或逆转了上述碳素的作用。因此,向土壤中添加碳素有助于抵抗氮沉降对外来种入侵的促进作用,特别对抵御那些与氮素有亲和力的入侵种更为有效。在不同氮素条件下,紫茎泽兰对本地种竞争中,资源竞争强度均明显大于化感作用。尽管在紫茎泽兰发育早期化感作用较小,但是,碳素添加使紫茎泽兰可利用氮素减少,激发了化感作用在竞争中占有更大的比例,说明资源竞争与化感是相互结合、共同发挥作用的。 去叶作为模拟采食方法之一,至少可以通过两种方式影响植物竞争。一是去叶对目标种生长产生负面影响,二是邻种去叶有利于目标种生长,进而改变种间竞争关系。基于以上假定,对紫茎泽兰与相邻本地种分别单栽、同种合栽和异种混栽,进行去叶处理。结果恰与假定相悖:在整个生长季内,去叶增加目标株生物量的1.0 – 198.9%。对于入侵种而言,当邻居本地种去叶时,紫茎泽兰能完全弥补竞争产生的负面效应,即它与未去叶的单栽紫茎泽兰生长无显著差异;而紫茎泽兰去叶降低了相邻本地种的生长,加剧了原本由于竞争给对本地种带来的负面影响。因此,去叶效应与邻种的存在与否及邻种的类型均有关。在应用生物控制对目标株采食时,特别是在没有造成严重伤害或致死情况下,可以使本来具有竞争优势的入侵种变得更具强势。竞争与去叶之间存在复杂的相互作用,采食带来的间接效应可能比预想的更为复杂。因此,在生物控制措施实施之前,充分地估计生物控制的间接作用至关重要。 为检验反应—扩散模型(reaction–diffusion model)能否正确模拟紫茎泽兰小尺度扩散速率,本研究调查了四川攀枝花山区5个不同的生境的紫茎泽兰群落。对各样地内紫茎泽兰定位和年龄确定,基于克里金插值法做出其入侵格局的等年线图,通过等年线之间的垂直距离即可得到紫茎泽兰扩散速率的经验值。同时,计算内禀增长率和扩散系数,根据模型计算得到扩散速率的预测值。结果表明:紫茎泽兰扩散速率经验值明显小于模型预测值。因此,尽管反应—扩散模型已在大尺度扩散预测方面得到广泛的应用和验证,但在小尺度上,由于没有借助于复杂的生活史模型和分层模型,单凭反应—扩散模型不足以得到准确的预测。另外,在没有遭受干扰的生境中,可以发现紫茎泽兰扩散早期存在明显的时滞期。倘若这种时滞效应在入侵扩散中是频繁发生的,那么在判定物种是否具有入侵性时,很可能由于物种处于时滞期而被误认为非入侵种。 基于紫茎泽兰入侵至中国60年来所收集到的441已知分布记录和23个环境变量,采用GARP模型对其潜在分布范围做出了预测,并通过Kappa和ROC(receiver–operator characteristic)对预测结果进行检验。结果表明紫茎泽兰目前分布以云贵高原为主体,逐渐向四川盆地东部、山东半岛、东南沿海、台湾沿海以及海南岛等地扩散。冷季降水量、年极端低温和年均最高温对分布影响较大。RDA(Redundancy Analysis)分析结果显示温度和降水是限制紫茎泽兰扩散的重要因素。在过去的20年里,紫茎泽兰已经从温度较高、天气波动较小的亚热带气候逐渐向气候温凉、降水减少的高海拔地区扩散。紫茎泽兰可以适应相对较宽的温度和降水梯度,年均温度在10—22 ˚C,年降水量在800—2000 mm区间均有分布。本研究结果为发展早期预警工作、防止紫茎泽兰在中国进一步入侵提供了科学依据。

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外来种紫茎泽兰 (Eupatorium adenophorum Spreng.) 对我国西南地区生态系统的危害已长达50~60年之久,我国于20世纪70年代开展紫茎泽兰的研究,但目前仍然没有能力将其限制在一个可控范围之内,随着我国对生物多样性重要性认识的加深,对于紫茎泽兰的研究也越来越深入。本文以四川攀枝花受入侵生态系统为例,通过对该地区植被、土壤种子库以及当地紫茎泽兰无性繁殖和种子萌发特征开展研究,分析受入侵生态系统的特征,结合紫茎泽兰种群补充特征,揭示紫茎泽兰入侵机制,探索管理受害生态系统的方法。 所选实验点为紫茎泽兰危害严重的地带,群落中紫茎泽兰为优势种,伴生种灌木18种,草本植物65种,草本层以紫茎泽兰最为昌盛,种群构成为1~4年生植株与其荫庇下大量的实生幼苗,Drude多度极大,频度达100%。紫茎泽兰与灌木重要值之间极显著负相关 (P<0.01) ,与其他草本重要值之间极显著负相关 (P<0.01) ,灌木与其他草本重要值间的相关性不显著 (P>0.05) 。说明紫茎泽兰的生长与灌木或草本间存在微妙的此消彼长的关联,充分显示了紫茎泽兰与当地物种间的竞争事实。 紫茎泽兰种子雨前的种子库为所研究地区绝大部分物种的长久性土壤种子库,本地区种子库的组成物种共有13种,包括灌木和草本。紫茎泽兰占整个种子库储量的61.3%,在长久种子库中占有明显的优势;种子库与植被间相似度为0.31,虽然种子库中物种均为植被的组成成分,但是植被中绝大多数物种种子未检测出,种子库中出现的物种与该物种本身的生理生态特性密切相关。种子雨是种子库的来源,紫茎泽兰种子雨前表层种子储量只占种子雨后的7.4%,中下层储量占33.8%,共占41.2%,即每年仅58.8%的种子在当年雨季萌发,剩余的在土壤中保持休眠状态。依 目前的研究结果,本地植被仅靠自然恢复的可能性不大。 紫茎泽兰种子最适发芽温度为25℃;储藏1.5 a后的种子萌发率有所下降,25℃下萌发率由77%下降为66%;紫茎泽兰种子有良好的休眠机制,对生境的干扰可以促进紫茎泽兰长久土壤种子库的形成,为紫茎泽兰种群补充奠定了基础。稀疏的植被有利于紫茎泽兰种子萌发及幼苗建植,对原生植被的破坏则促进了紫茎泽兰实生苗的补充。因而保护原始生境、减少对原生态系统的破坏,是减少和抑制紫茎泽兰种群补充的有效途径。 紫茎泽兰 (克隆) 离体无性繁殖的部位为根颈部分,其他离体部分没有无性繁殖能力或很弱;灌丛和路域生境下的离体部分在给予相同培养条件下,克隆繁殖效益有差别,灌丛生境萌芽较早,而主茎和叶生长速度较慢。拔除干扰对于紫茎泽兰萌生新枝具有刺激作用,对紫茎泽兰植株上部的割取类似于给它提供更新复壮的机会,因此在紫茎泽兰防治过程中一定要注意将其拔除干净,以防后患。