飛機草入侵過程中的種間競爭與協(xié)同作用研究.pdf

1、飛機草Chromolaena odorata（L.）R.M.King&H.Robinson，菊科香澤蘭屬植物，多年生草本或亞灌木，原產(chǎn)于中、南美洲，現(xiàn)在已廣泛分布于亞洲、非洲、大洋洲和西太平洋群島的大部分熱帶及亞熱帶地區(qū)，是世界上危害最嚴(yán)重的100種有害外來入侵物種之一。1934年，飛機草在我國云南和海南尖峰山被首次發(fā)現(xiàn)，隨后在我國南方地區(qū)迅速擴散，對當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有?、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)安全均構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。
　　目前，國內(nèi)外學(xué)者在飛

2、機草的分布危害、傳播、生物學(xué)特性、開發(fā)利用與防治控制等方面開展了大量的工作，但對其與其他入侵物種以及本地種的協(xié)同效應(yīng)與互作效應(yīng)研究較少。經(jīng)野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在華南地區(qū)，存在大片飛機草與其他入侵種大量共存且長勢繁盛的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象表明，這些入侵植物之間可能存在協(xié)同入侵的機制。為此，本文采用室內(nèi)模擬的溫室盆栽試驗方法，以伴生的入侵種假臭草以及土著種肖梵天花為對比材料，研究了飛機草與這些植物生物量分配、競爭效應(yīng)和對土壤養(yǎng)分、土壤酶活性、土壤微生物

3、生物量的影響效應(yīng)，以及植株葉片抗氧化酶系統(tǒng)變化，從而探討飛機草與其他外來種和本地種的互作效應(yīng)。
　　主要研究結(jié)果表明：
　?。?）飛機草與假臭草混種時，兩植物與其單種時的生物量等生長指標(biāo)相比差異不顯著。即未顯示出相互促進作用和抑制作用，說明二者競爭能力相當(dāng)；當(dāng)飛機草與肖梵天花混種時，與單種相比，其葉片數(shù)量增加，分枝多，生長速率加快，由此產(chǎn)生更高的生物量，其競爭能力強于肖梵天花。
　?。?）飛機草與假臭草無論是單種還是混

4、種，除了土壤速效鉀與飛機草單種處理時相比降低外，其土壤全量養(yǎng)分以及速效氮和速效磷含量對比差異都不顯著。說明飛機草和假臭草對養(yǎng)分的競爭不明顯，二者未表現(xiàn)出明顯的協(xié)同效應(yīng)。當(dāng)飛機草與肖梵天花混種時，其土壤全量氮磷鉀和速效氮磷鉀含量與飛機草單種相比差異都不顯著，但與肖梵天花單種處理相比，除了全鉀增加外都顯著降低，且肖梵天花單種處理的總氮量、速效氮以及速效鉀含量的變化幅度低于飛機草單種處理。表明在土壤總體養(yǎng)分一定的情況下，飛機草能夠大量爭奪肖梵

5、天花的養(yǎng)分，從而維持自身的養(yǎng)分需求，有利于自身入侵。
　?。?）當(dāng)飛機草與假臭草混種時，雖然土壤過氧化氫酶活性較兩者單種時高，但酸性磷酸酶和脲酶活性均無顯著變化。說明兩者之間不存在明顯的協(xié)同效應(yīng)；當(dāng)飛機草與肖梵天花混種時，較高的土壤酶活性能夠活化土壤養(yǎng)分，提高其有效性，特別是土壤過氧化氫酶和脲酶活性的增加能夠加快土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化過程，提高微生物群落代謝活性，從而有利于飛機草的入侵。
　?。?）當(dāng)飛機草與假臭草混種時，土壤微生物量

6、碳氮與飛機草單種相比顯著降低，微生物量氮和磷沒有顯著變化，說明這兩種入侵種共存時沒有表現(xiàn)出明顯的協(xié)同效應(yīng)；當(dāng)飛機草和肖梵天花混種時，飛機草生長狀況更好主要得益于土壤微生物生物量碳和磷的增加，由此形成較高水平的碳、磷營養(yǎng)環(huán)境，有利于增強飛機草的入侵。
　?。?）當(dāng)飛機草與假臭草和肖梵天花混種時，SOD、CAT和脯氨酸都與飛機草單種相比活性增加；說明混種條件下有利于緩解兩物種共存時的種間競爭所帶來的脅迫。飛機草與肖梵天花共存時，其 S