外來入侵種喜旱蓮子草和鄉(xiāng)土種蓮子草的生態(tài)適應性比較研究.pdf

1、隨著對入侵生物的深入研究，外來入侵種與鄉(xiāng)土種之間的比較研究近年來逐漸成為研究熱點。同屬植物在系統(tǒng)發(fā)育上應具有一定的親緣關(guān)系，因此外來入侵種與其同屬的鄉(xiāng)土種的對比研究，可能更有利于解釋外來植物成功入侵的機制。而目前同屬之間的比較研究相對較少。喜旱蓮子草(Alternanthera philoxeroides)屬莧科蓮子草屬(Alternanthera)，為多年生水陸兩棲草本植物。該種原產(chǎn)巴西，1892年在上海附近島嶼出現(xiàn)，19世紀50年代

2、開始作為豬飼料推廣栽培，此后逸生導致草災，現(xiàn)廣泛分布于黃河流域以南，尤以長江流域為多，已被列為我國惡性入侵種。蓮子草(Alternanthera sessilis)是我國的自然分布種，與喜旱蓮子草同屬莧科蓮子草屬植物，據(jù)植物志記載，該種為常見雜草，各地均有分布。然而，在野外調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，目前該種在南京地區(qū)的分布范圍與文獻記載有較大出入。本研究以外來入侵植物喜旱蓮子草和鄉(xiāng)土植物蓮子草為材料，通過比較研究它們的生物學、生態(tài)學特性及其在除草劑脅

3、迫下生理響應的差異，以便揭示喜旱蓮子草在南京地區(qū)的可能入侵機制，從而在理論上為喜早蓮子草的防除提供科學的依據(jù)。主要結(jié)論如下： (1)通過對南京近郊喜旱蓮子草和蓮子草分布狀況的調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：外來入侵種喜旱蓮子草比鄉(xiāng)土種蓮子草的生境類型廣泛得多，喜旱蓮子草從河流、湖泊、灌溉溝渠到農(nóng)田、草坪、庭院、沙堆，甚至鐵路及公路兩側(cè)和石頭縫隙等地均能生長，而蓮子草在南京地區(qū)的生境僅局限于水稻田間或田埂附近。 (2)通過樣方調(diào)查，喜早

4、蓮子草群落中共出現(xiàn)110種植物，隸屬于42科92屬，其中包括蕨類植物1種(海金沙)；蓮子草群落中有種子植物77種，隸屬于28科66屬。兩者的群落多樣性分析結(jié)果顯示：喜旱蓮子草的群落豐富度指數(shù)、Shannon-Wiener物種多樣性指數(shù)、Simpson生態(tài)優(yōu)勢度指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)均明顯低于蓮子草群落。 (3)種群分布格局的測定結(jié)果表明：蓮子草種群隨生長環(huán)境的不同，呈現(xiàn)隨機或集群分布；而喜旱蓮子草種群的分布格局均為集群分布

5、，并且聚集強度顯著高于蓮子草的聚集強度。兩者種群分布格局的差異主要與其生物學特征尤其是繁殖特性，以及它們所處的群落環(huán)境密切相關(guān)。 (4)喜旱蓮子草地下貯藏根和植株基部節(jié)處均能萌發(fā)克隆分株。在適度人為干擾條件下，喜旱蓮子草容易產(chǎn)生更多的克隆分株。植株殘體的無性繁殖能力為：地下貯藏根>基部莖>地上莖，不同長度(3cm、2cm、1cm)的貯藏根殘體均可以產(chǎn)生芽體，甚至在1cm的長度時仍可發(fā)芽，但是發(fā)芽數(shù)量隨殘體長度的變短而逐漸減少。另

6、外通過不同土壤含水量對喜旱蓮子草和蓮子草繁殖的影響試驗表明，喜旱蓮子草對土壤含水量的適應范圍較廣，在土壤含水量為20％-60％的時候均能較好的萌發(fā)出幼苗，而蓮子草種子只有在60％含水量的土壤中才能較好的萌發(fā)，這表明蓮子草對環(huán)境的水份依賴性相對較強。 (5)除草劑對喜旱蓮子草和蓮子草生理指標的影響差異顯著。隨除草劑(使它隆)濃度的升高，蓮子草的SOD、CAT及POD活性都出現(xiàn)先升后降的趨勢，而喜旱蓮子草體內(nèi)SOD、CAT及POD活