加拿大一枝黄花的生态位及其入侵对植物群落的影响

加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)原产于北美,1935年作为花卉植物引入我国,现在是我国东南地区的一种常见外来杂草,本文调查了该种入侵地植物群落的多样性指数和该外来杂草与群落其它28种植物的生态位重叠值,并应用主坐标排序对生态位重叠关系进行了表达,结果表明：(1)入侵地植物群落的物种多样性指数随着加拿大一枝黄花种群的扩展而下降;(2)在早春,与加拿大一枝黄花生态位重叠值较大的有一年蓬(Erigeron annuus)、毛莨(Ranunculus japonicus)、山莴苣(Lactuca indica)、波斯婆婆纳(Veronica persica)、雀麦(Bromus japonicus)、马兰(Kalimeris indica)等植物;(3)加拿大一枝黄花地下根具有很强的无性繁殖能力。     

农业活动对三江平原湿地主要植物种群生态位的影响

农业活动是三江平原湿地主要干扰方式之一,长期的农业活动已对该区域湿地生态环境产生显著影响。本研究以三江平原退化湿地20种主要植物为研究对象,分析其在土壤含水量、土壤有机碳、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾8个资源维上的生态位宽度及生态位重叠特征,揭示农业活动导致的生境退化对湿地主要植物种群生态位产生的影响。研究结果表明：优势种中,小叶章具有最大生态位宽度,漂筏苔草具有最小生态位宽度。伴生种中,球尾花具有最大生态位宽度。湿地植物对不同资源的利用能力存在差异。60%的湿地植物对土壤有机碳表现为较窄的生态位宽度,70%以上的湿地植物在土壤含水量、氮、磷、钾资源维具有较高的生态位宽度。优势种在土壤含水量、土壤有机碳和氮资源维表现出不同的生态位宽度和生态位重叠,这种差异是影响湿地优势物种分布和种群生态位分化的主要原因之一。农业活动导致的土壤养分的变化,会引起植物种群间对有限资源的竞争,成为影响植物群落物种组成和群落动态的关键因素。     

加拿大一枝黄花入侵林地对植物多样性的影响及其季节变化

研究了受加拿大一枝黄花（Solidago canadensis）入侵的半自然林地的植物物种多样性变化,以期揭示该入侵植物对物种多样性的直接影响规律。结果显示,加拿大一枝黄花对林地的入侵造成了植物多样性的下降,入侵区植物的多样性指数小于对照区和只有少量加拿大一枝黄花入侵的蔓延区,而对照区和蔓延区之间并无显著差异。植物多样性指数和群落均匀度指数在不同季节问存在较大变化：多样性指数从4月到11月呈现F降趋势,而从1月份开始多样性指数开始升高。加拿大一枝黄花入侵对物种多样性的影响在6月到10月份最为严重,这可能是由于这段时间该入侵植物通过旺盛的克隆生长侵占了大部分生境排挤了土著植物。可见,虽然在林下的生长受抑。加拿大一枝黄花仍可能通i寸克降繁殖占据牛境．造成林地植物多样性的下降。     

放牧影响下羊草草地主要植物种群生态位宽度与生态位重叠的研究

本文采用Shannon—Wiener和Pianka公式,在土壤水分、土壤含盐量和土壤有机质含量三维生态因子梯度上测定了松嫩草原碱化羊草草地放牧演替系列12种主要植物种群的生态位宽度和生态位重叠。结果表明,植物种群长期适应由放牧引起的群落和土壤环境因子梯度变化是种群生态位分化的主要原因。优势种羊草种群生态位宽度最大,三维上生态位宽度分别为0.910、0.869和0.930。五脉山黧豆和湿生植物生态位宽度均很窄。增加种表现出较强的适应环境能力,生态位宽度都较大。在放牧演替的先锋植物中,只有虎尾草生态位宽度较大(三维上平均0.707),角碱蓬和星星草种群生态位宽度均很窄。生态位宽度较大的物种与其它种群间生态位重叠较大。分布于相同或相邻放牧阶段及具有相同或相似环境要求的物种间生态位重叠较大。放牧条件下,羊草群落的演替过程也就是种群生态位分化的过程。     

加拿大一枝黄花对庐山自然保护区林地植物多样性及其季节动态的影响

为揭示加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)在庐山自然保护区的扩散过程及其对林地的可能影响及规律,调查了庐山自然保护区周边加拿大一枝黄花的分布现状,并在庐山自然保护区加拿大一枝黄花入侵群落设置了长期监测样地,对7个1 m×1 m的样方进行了植物多样性季节变化的定点研究.结果发现,加拿大一枝黄花已在庐山自然保护区周边大量发生,尤其是在城镇周边和高速公路两侧.庐山自然保护区森林覆盖率较高,光弱、多雾天气不利于加拿大一枝黄花的生长与繁殖,因此,加拿大一枝黄花在样地内的扩散较慢.但是,加拿大一枝黄花在所处的植物群落草本层一直长期存在,并导致样地内部分本土草本植物多度下降,尤其在每年10月期间群落植物多样性下降到最低.研究结果表明,加拿大一枝黄花也有可能在郁闭度较好的林地实现种群更新,对自然保护区的潜在影响不容忽视.     

天然林和人工林外来入侵和本地植物对比研究: 以弄岗国家级自然保护区为例

外来植物的入侵严重威胁了自然保护区的生物多样性。为探讨自然保护区内天然林和人工林林下外来植物入侵状况及其与本地优势植物的种间关系, 本研究以弄岗国家级自然保护区为研究区域, 结合保护区内4种生境72个样方的野外调查数据, 利用生态位宽度、生态位重叠和种间联结指数比较了不同生境中外来入侵草本植物的多样性和生态位宽度以及外来入侵草本植物与本土优势草本植物的生态位重叠和种间联结。结果表明: 弄岗国家级自然保护区4种生境共记录6种外来入侵草本植物, 隶属于3科6属, 其中菊科物种数量最多。外来入侵植物多样性呈现出秋枫(Bischofia javanica)人工林 > 麻竹(Dendrocalamus latiflorus)次生林 > 人面子(Dracontomelon duperreanum)人工林 > 广西澄广花(Orophea polycarpa)次生林的特征。除广西澄广花次生林生境的外来入侵草本植物丰富度与本土草本植物丰富度呈显著正相关外, 其余生境均无显著的相关关系。三叶鬼针草(Bidens pilosa)的生态位宽度最大, 为4种生境均有分布的外来入侵植物。4种生境的外来入侵植物与本土优势植物生态位重叠和种间联结程度均较低, 种间竞争较弱。本研究明确了弄岗国家级自然保护区天然林和人工林中外来入侵草本植物的分布及其与本土草本植物的种间关系。     

Effects of arbuscular mycorrhizal fungi on Solidago canadensis growth are independent of nitrogen form

丛枝菌根真菌对加拿大一枝黄花生长的影响不受氮形态的调节 越来越多的研究结果表明,入侵植物能通过改变土壤真菌群落直接或间接的促进自身生长。土壤氮含量高低影响植物与丛枝菌根真菌(AMF)的共生关系,进而影响植物生长。然而,氮形态是否会改变入侵植物- 相互作用,以及被改变的AMF群落是否影响入侵植物和本地植物对不同氮形态的依赖性尚未可知。鉴于此,本研究以加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)为研究对象,结合野外驯化和室内接种实验,探讨了群落水平上该入侵植物的生长,以及入侵植物-AMF相互作用对不同形态氮添加的响应。首先,选择30对加拿大一枝黄花入侵群落和相近的非入侵群落,并用湿筛法从土壤中获取入侵AMF孢子和非入侵AMF孢子,同时构建两种人工群落：加拿大一枝黄花群落(N = 4)和本地植物群落(N = 4);然后 将入侵和非入侵AMF孢子接种至两种人工群落中,并在生长期间分别供应3种形态氮(NO₃-N、NH₄-N、Gly-N);生长结束后收获各植物群落地上、地下生物量,测定加拿大一枝黄花的形态特征。研究结果发现,加拿大一枝黄花未表现出显著的氮形态依赖性,本地植物则表现出较弱的氮形态依赖性;但入侵AMF可消除氮形态对本地植物的影响。在无氮源供应时,AMF不影响两种植物群落的生长,而提供任一形态氮源时,入侵AMF均显著促进该入侵植物的地下生物量和总生物量而不改变本地植物的生长。加拿大一枝黄花-AMF正相互作用强度显著大于本地植物-AMF相互作用的强度,且这种正的相互作用是通过直接或间接调节加拿大一枝黄花的表型特征(如株高、叶数、根状茎数量等)来实现的。该研究强调了植物-AMF相互作用在入侵中的重要性,并揭示了加拿大一枝黄花特殊的氮获取策略,为进一步研究入侵机制提供了重要的依据。     

敦煌西湖荒漠-湿地生态系统优势物种生态位研究

水文情势改变会引起土壤盐分变化,直接影响到荒漠-湿地生态系统植被的分布与演替。基于对57个样地、171个样方植物物种分布影响较大的土壤pH值和土壤电导率两个环境因子,将其划分为6个梯度等级,测度分析了敦煌西湖植被群落中15个主要优势种的生态位特征,了解不同物种利用资源和占据生态空间的能力,对维持和科学保育植物群落的多样性具有重要意义。结果表明：（1）在土壤pH值和电导率梯度两个资源维上,多枝柽柳和芦苇的重要值和生态位宽度均较大,说明这两个物种适应能力强能够较好地利用环境资源,分布范围大且均匀。它们作为敦煌西湖植被群落中的广域种,具有重要的生态地位和作用。其次生态位较宽的疏叶骆驼刺、胡杨和苏枸杞对环境因子也具有较强的适应能力。（2）两个土壤因子梯度下植物种群生态位宽度相似,但也存在差异。如泡泡刺、蒙古沙枣在土壤pH值梯度资源维上的生态位宽度值远大于在土壤电导率梯度资源维上,但尖叶盐爪爪和甘蒙柽柳在土壤电导率梯度资源维上生态位宽度较大,表现出较强的耐盐能力,从而说明这些物种对不同土壤因子的利用能力和适应性不完全相同。（3）在两个资源维上优势物种间的生态位重叠值小于0.5的种对均为61对,占总种对的58.10%,因此生态位重叠值整体保持在较低水平,说明物种在土壤pH值和土壤电导率两个环境梯度上生态位分化明显。（4）敦煌西湖优势物种间总体表现为不显著的负关联,表明物种之间处于竞争关系,但竞争强度不大且群落结构稳定性较弱。     

加拿大一枝黄花在安徽合肥的入侵生态因子分析

【目的】研究加拿大一枝黄花入侵区域的入侵格局,分析其入侵性与当地生态环境之间的关系。【方法】通过随机布设样地方法量化了该植物入侵区域的海拔、坡度、植物群落等22个生境因子,并进行主成分分析。【结果】(1)加拿大一枝黄花生境的22个生态因子所含的生态信息可用6个综合因子表征:土壤肥力因子、土壤理化因子、植被因子、复合因子、干扰因子和光源因子;(2)加拿大一枝黄花的发生频率与速效钾、样地中植物总株数、杂草盖度、有机质、植物种数、海拔、坡度、乔木高度、乔木大小、土壤含水率等生态因子呈正相关,但是与水源距、土壤有效磷、土壤全磷、土壤pH呈负相关。【结论】加拿大一枝黄花入侵可能与当地自然环境中的某些生态因子密切相关,生态因子可能对其入侵成功产生抑制或促进作用。本研究有助于明确加拿大一枝黄花入侵的生态因子,为该入侵植物的有效防治提供一定的理论依据。     

采砂迹地型湿地恢复过程中优势种群生态位研究

用定量分析法对采砂迹地型湿地恢复过程中植被优势种群生态位进行了研究,测定了北京西卓家营采砂迹地型湿地植被21个优势种群的生态位宽度和生态位重叠。结果表明野艾蒿、旋覆花、朝天委陵菜、茵陈蒿、鬼针草等中生群系物种占据较宽的生态位,分布范围较广。芦苇、针蔺等湿地植物的生态位宽度略小,而香蒲、小香蒲、茭白、千屈菜等湿生植物占据较窄的生态位。在优势种构成的136个种对中,有78个种对有生态位重叠数值,占整个种对的57.4%,说明优势种群间生态位重叠现象较为普遍,也就是说有一半以上的植物种群在利用资源上有相似性。总体上,生态位较宽的种群间生态位重叠较大,有较多相似生态特性的种群间生态位重叠也较大。其研究结果,将为采砂迹地型湿地恢复提供理论支持。     

Enhanced allelopathy and competitive ability of invasive plant Solidago canadensis in its introduced range

Aims Why invasive plants are more competitive in their introduced range than native range is still an unanswered question in plant invasion ecology. Here, we used the model invasive plant Solidago canadensis to test a hypothesis that enhanced production of allelopathic compounds results in greater competitive ability of invasive plants in the invaded range rather than in the native range. We also examined the degree to which the allelopathy contributes increased competitive ability of S. canadensis in the invaded range.Methods We compared allelochemical production by S. canadensis growing in its native area (the USA) and invaded area (China) and also by populations that were collected from the two countries and grown together in a 'common garden' greenhouse experiment. We also tested the allelopathic effects of S. canadensis collected from either the USA or China on the germination of Kummerowia striata (a native plant in China). Finally, we conducted a common garden, greenhouse experiment in which K. striata was grown in monoculture or with S. canadensis from the USA or China to test the effects of allelopathy on plant–plant competition with suitable controls such as adding activated carbon to the soil to absorb the allelochemicals and thereby eliminating any corresponding allopathic effects.Important findings Allelochemical contents (total phenolics, total flavones and total saponins) and allelopathic effects were greater in S. canadensis sampled from China than those from the USA as demonstrated in a field survey and a common garden experiment. Inhibition of K. striata germination using S. canadensis extracts or previously grown in soil was greater using samples from China than from the USA. The competitive ability of S. canadensis against K. striata was also greater for plants originating from China than those from the USA. Allelopathy could explain about 46% of the difference. These findings demonstrated that S. canadensis has evolved to be more allelopathic and competitive in the introduced range and that allelopathy significantly contributes to increased competitiveness for this invasive species.     

基于GARP 的加拿大一枝黄花在中国的分布区预测

加拿大一枝黄花( Solidago canadensis) 原产北美, 是在中国大陆危害最严重的入侵植物之一。本研究基于大量已有分布点数据, 使用生态位模型(GARP) 对其在中国的潜在扩散区域进行了预测, 结果表明: 极端低温、年均温对加拿大一枝黄花的分布限制较小, 而坡度、坡向、年降雨量、雨日频率、汇流累积量、水流方向、极端高温和霜日频率对其分布影响显著。加拿大一枝黄花的潜在入侵区远大于目前的实际分布区, 因此仍会继续在中国扩散; 中国中南部和东北部是加拿大一枝黄花最易形成入侵的地区, 应采取措施防止其入侵。     

加拿大一枝黄花入侵对杭州湾地区土壤线虫群落的影响

近年来随着地下生态学的发展,生态学家们逐渐重视生物入侵导致的地下生物多样性及其相关生态系统功能的改变.为探究加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)入侵对土壤线虫的影响,我们在杭州湾地区选取镇海、平湖、慈溪、奉贤、海盐和杭州6个研究地点,比较外来种加拿大一枝黄花群落与土著种芦苇(Phragmites a...     

入侵与本地植物对气候变暖和氮沉降交互效应的动态响应

入侵与本地植物对气候变暖和氮沉降交互效应的动态响应 在全球气候变暖背景下,对入侵物种扩张的预测往往并未考虑到同时出现的氮沉降变化。因此,气候变暖和氮沉降的复杂交互将如何改变入侵物种和本地物种的生长动态尚需进一步探索。在此,本研究假设氮沉降和温度的同时增加可能对入侵植物的生长促进效应大于本地植物。本研究在模拟气候变暖、氮沉降及其交互处理下,对入侵植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.)及其本地共存物种艾草(Artemisia argyi Levl. et Van)的生长响应进行温室对照试验。结果表明：由于氮沉降对物种生长的显著促进效应,温度升高和氮沉降的交互作用导致入侵物种和本地物种的生长适应性显著提高,即温氮交互可能使区域微生境更加有利于植物生长。然而,在生物量、高度和直径等生态适应特征方面,入侵物种加拿大一枝黄花的相对增加幅度显著低于本地物种艾草,这表明入侵物种加拿大一枝黄花相对于本地物种艾草的生长优势会在未来气候变暖与氮沉降持续增强的背景下逐渐减弱。因此,纳入氮沉降因素可能会缓解入侵物种加拿大一枝黄花在气候变暖条件下的入侵扩张。     

Allelopathic interactions between invasive plant Solidago canadensis and native plant Phragmites australis

Taking the seeds of invasive plant Solidago canadensis and native plant Phragmites australis from their mono- and co-dominant communities as allelopathic acceptors, this paper analyzed the differences in the seed germination rate and sprout length after treated with five level (12.5, 25, 50, 100, and 200 mg x mL(-1)) S. canadensis and P. australis extracts, aimed to understand the allelopathic interactions between the two species. The 1000-grain weight and seed germination rate under distilled water treatment of the two species in co-dominated community were greater than those in mono-dominant community. Low level (12.5 and 25 mg x mL(-1)) S. canadensi extracts slightly promoted the seed germination rates of S. canadensis in both mono- and co-dominant communities, but high level (50, 100, and 200 mg x mL(-1)) S. canadensi extracts had strong inhibition effect, especially for the S. canadensis in co-dominated community. No significant patterns were observed about the effects of P. australis extract on S. canadensis seed germination. The sprout length of S. canadensis seeds in both mono- and co-dominant communities decreased with increasing level of S. canadensis extract, but decreased in a fluctuation way with increasing level of P. australis extract. After treated with the extracts of P. australis or S. canadensis, the seed germination rate of P. australis in mono-dominant community was significantly greater than that in co-dominant community (P < 0.05), but there was no significant difference between these two extracts.     

海南岛入侵植物的分布特点及其对本地植物的影响

以国家农业部指定的20种恶性入侵植物为目的种, 在海南岛开展其分布特征与入侵强度的调查研究, 重点研究了陆域环境中6种广布入侵植物——飞机草(Chromolaena odorata)、假臭草(Praxelis clematidea)、含羞草(Mimosa pudica)、苏门白酒草(Conyza sumatrensis)、三裂叶蟛蜞菊(Wedelia trilobata)、马缨丹(Lantana camara)在7种生态系统(天然次生林、农田、村落、种植园、林缘、弃耕地、草地)中的入侵频率及入侵植物对本地植物的影响。结果表明: 1)海南岛有恶性入侵植物11种, 占调查目的种总数的55.0%。2)海南岛的东北、西南部分布的入侵植物种数较多, 东南部次之, 中部地区最少。3) 6种入侵植物的整体入侵强度为: 假臭草>飞机草>含羞草>三裂叶蟛蜞菊>马缨丹>苏门白酒草; 苏门白酒草、马缨丹在不同生态系统中的入侵频率无显著差异; 而假臭草在种植园及弃耕地, 含羞草在农田, 三裂叶蟛蜞菊在种植园生态系统中的入侵频率均显著高于其他生境。4)种植园、弃耕地和农田生态系统是植物入侵的主要生境类型, 而林缘和天然次生林生态系统均对植物入侵表现出抵御作用。5)植物入侵对当地植物多样性的影响存在正、负及无关联效应, 并主要影响群落中的草本植物功能群; 样地中入侵植物盖度总值与本地植物平均种数在种植园、农田和村落生态系统中无相关性, 在林缘和弃耕地生态系统中, 两者呈显著负相关关系; 而在草地生态系统中, 在一定盖度范围内, 入侵植物盖度总值与本地植物平均种数呈显著正相关关系。     

浙江温州加拿大一枝黄花入侵群落的季节性变化研究

通过设置固定样地,研究了加拿大一枝黄花在浙江温州入侵地的群落物种组成、群落结构的季节性变化。结果表明：①各群落的物种数存在较大的季节变化,1月和10月物种数较少,而4月和7月较多;②各群落的种类组成也存在较大的季节波动,大多数物种只在群落中短暂存在,株数最多的前 3个物种在空间垂直结构上呈现出一定的生态位分化;③各群落优势种在不同季节有所变化,在南堡两个样地加拿大一枝黄花在各个季节均为优势种或次优种（10月因人为干扰而例外）,说明已经处于成功入侵阶段;在杨府山的三个样地,加拿大一枝黄花的重要值有随季节变化而上升的趋势,表明处于入侵初期的定居阶段。