入侵植物加拿大一枝黃花的分形生長及種群分化初步研究.pdf

1、加拿大一枝黃花(Solidago canadensis L.)已成為我國長江三角洲地區(qū)危害嚴重的入侵植物之一。國內(nèi)外學(xué)者對其分布動態(tài)、危害和入侵機制等已有較多研究,但對加拿大一枝黃花的生長規(guī)律卻有所忽視；同時也忽略了在宏觀上入侵種群加拿大一枝黃花在不同生境不同分布區(qū)的地理變異。本研究結(jié)合分形理論,探討其分形生長規(guī)律。同時在野外和同質(zhì)園兩種條件下研究加拿大一枝黃花在不同生境不同地理分布區(qū)的種群性狀分化差異。為治理加拿大一枝黃花入侵提供一定

2、的理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。 通過文獻檢索、杭州灣北岸野外調(diào)研和同質(zhì)園研究等方法,得出主要結(jié)果如下： ①在杭州地區(qū)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)加拿大一枝黃花葉片生長表現(xiàn)出了異速分形生長特征,并呈時間上的動態(tài)分形,7月份分維數(shù)達到1.3390。非喬木植物比喬木植物有更大的分維數(shù),差異顯著。 ②7月份株高相對生長速率最快；植株高度與莖基部粗度呈現(xiàn)動態(tài)的分維數(shù),隨著植物的不斷增高分維數(shù)由大到小逼近于2/3;但生物量與莖基部粗度的分維數(shù)穩(wěn)定為

3、2.68,95％的置信區(qū)間為2.68±1.13,與理論值8/3無顯著差異； ③杭州地區(qū)種子千粒重Mseed為0.0471±0.0104 g;種子最終末速度VT=0.26±0.07m/s;種子相對釋放高度Hrel為105.58±3.58 cm。 ④野外調(diào)查三個不同的樣地(上海、嘉興和杭州)發(fā)現(xiàn)“濕生”生境的常見伴生植物多為禾本科非入侵植物,如蘆葦；而“陸生”生境的常見伴生植物為菊科入侵植物,如小蓬草等；在林下還存在一些陰生

4、植物,如蛇莓等。 ⑤方差分析表明野外調(diào)查和同質(zhì)園移植實驗的加拿大一枝黃花在不同水分處理下大多數(shù)性狀均有顯著影響,加拿大一枝黃花在“陸生”生境下長的更大；同時在“陸生”生境和“濕生”生境下加拿大一枝黃花的生長表現(xiàn)出了很強的表型可塑性,且同質(zhì)園內(nèi)的可塑性指數(shù)更高。 ⑥三個地區(qū)的加拿大一枝黃花在株高,葉片生物量,花生物量,地上生物量均有極顯著差異,而莖基部粗度,葉莖比,株高比無顯著差異。 通過分析比較得到以下主要結(jié)論：

5、 ①分維數(shù)的增大使得葉面積快速增大,為植物獲得最大碳吸收提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；比喬木植物有更大的分維數(shù),表明了草本入侵植物在葉片分形生長上有較大的生長優(yōu)勢。②加拿大一枝黃花地上生物量與株高表現(xiàn)出的動態(tài)分形關(guān)系可能是由于株高與莖基部粗度的分形引起的,最大分維數(shù)達3.5396,比羊草、毛果苔和厚穗賓草的最大分維數(shù)均較大,表明了入侵植物加拿大一枝黃花具有較強的空間占有能力,間接揭示了入侵植物的生長優(yōu)勢。 ③“陸生”生境比“濕生”生境