入侵植物互花米草對長期淹水措施的生理生態(tài)學響應.pdf

1、生物入侵作為全球變化的一個重要組成部分,對生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和服務功能產生了嚴重的影響?；セ撞?Spartina alterniflora)于1995年被人工引種到上海崇明東灘,由于其強適應性和擴散能力,現已大面積分布于崇明東灘鳥類國家級自然保護區(qū)內,形成了大面積的單優(yōu)勢種群落,與本地種蘆葦(Phragmites australis)和海三棱蔗草(Scirpus mariqueter)形成了強烈競爭,對當地生態(tài)系統(tǒng)造成嚴重危害

2、。有效治理和控制外來物種互花米草,對維護崇明東灘自然保護區(qū)生物多樣性具有重要的意義和必要性。本研究通過控制實驗,測定持續(xù)淹水脅迫下互花米草可溶性糖含量、葉綠素含量、丙二醛(MDA)含量、過氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理指標的響應機理,以及其株高、節(jié)數、生物量分配等生長指標的變化。在控制試驗的基礎上,通過與本地植物蘆葦相比較,在治理互花米草示范樣地內跟蹤研究持續(xù)淹水脅迫對這兩種植物光合色素含量的影響,研究淹水措

3、施及排水恢復后互花米草的光合色素的動態(tài)變化。研究結果表明:(1)通過對互花米草進行40cm水深持續(xù)淹水脅迫的模擬實驗研究發(fā)現,淹水脅迫下,互花米草葉片中可溶性糖含量和葉綠素含量在初期均顯著低于對照,隨后逐漸積累并高于對照。MDA含量在初期顯著高于對照,隨后與對照組的差異逐漸減小,至生長季末與對照水平相當。POD活性在淹水后9w內均高于對照,至生長季末則低于對照,而SOD活性則始終高于對照。至生長季末,持續(xù)淹水脅迫條件下的互花米草生物量低

4、于對照,其形態(tài)學上表現為植株矮小,根系變短,節(jié)長變短,地下部分所占生物量比重降低。(2)互花米草與蘆葦葉片自身所含光合色素的基本組成與含量不同,對持續(xù)淹水的響應也不同?；セ撞菰诔掷m(xù)淹水脅迫下葉綠素a、葉綠素b及類胡蘿卜素含量降低,葉綠素a/葉綠素b、類胡蘿卜素/葉綠素比值提高;而蘆葦在持續(xù)淹水脅迫下各色素含量升高,葉綠素a/葉綠素b、類胡蘿卜素/葉綠素比值基本保持穩(wěn)定。解除持續(xù)淹水脅迫后,互花米草的各色素含量逐漸升高,葉綠素a/葉綠素

5、b、類胡蘿卜素/葉綠素比值降低,并逐漸接近對照水平;而蘆葦的各色素含量顯著高于對照。兩種植物均表現出一定的補償效應。(3)持續(xù)淹水脅迫對互花米草生長生理產生影響,但可以通過生理和形態(tài)學的響應來適應這種脅迫。利用單一的淹水控制技術并不能快速有效地根除互花米草,為達到快速有效控制和治理互花米草的目的,必須進一步結合其它物理控制措施進行綜合治理。與互花米草相比,本地物種蘆葦更能適應相同程度的淹水,而且一定程度的淹水對蘆葦的生長有促進作用,因此