外来种-本地种亲缘关系对外来植物归化和入侵的影响

达尔文归化难题描述了外来种-本地种亲缘关系促进(预适应假说)或阻止(达尔文归化假说)外来种成功入侵的悖论。目前, 在中国仍缺少针对达尔文归化难题的研究。为系统研究外来种-本地种亲缘关系对中国外来植物入侵的影响, 该文利用线性混合效应模型从省级、市级和群落3个空间尺度以及归化、扩散和入侵3个阶段探究了外来种-本地种谱系距离和外来植物表现的关系。结果表明: 在省级和市级(区域)尺度上, 与本地种亲缘关系较近的外来植物更有可能在当地归化和扩散, 符合预适应假说的预期; 而在群落(局域)尺度上, 外来种-本地种亲缘距离与外来种是否在群落中成功定居及其入侵程度无关。该研究结果表明与本地区系亲缘较近的外来种和本地种的竞争并不强烈, 却能较好地适应本地气候环境而具有更强的归化和入侵潜力。因此, 在今后的外来植物管理和治理中需要尤其重视与本地区系亲缘关系较近的外来植物。     

海南省3个国家级自然保护区外来入侵植物的调查和分析

通过野外实地调查,对海南省的3个国家级自然保护区外来入侵植物的种类数量和分布现状进行了调查分析。结果表明,铜鼓岭、东寨港和大田3个国家级自然保护区内的外来入侵植物分别为35、38和37种,总计18科55种,入侵途径以无意传播为主。绝大多数外来入侵植物已在保护区内建立稳定的繁殖种群,其中飞机草（Eupatorium odoratum L．）、假臭草（Eupatorium catarium Veldkamp．）、胜红蓟（Ageratum conyzoides L．）、刺花莲子草（Alternanthera pungens H．B．K．）、曼陀罗（Datura stramonium L．）、龙珠果（Passiflora foetida L．）及仙人掌[Opuntia stricta（Haw．）Haw．]等7种外来入侵植物对保护区生态环境及生物多样性的危害和影响最大。依据保护区内外来入侵植物的特点和生态影响,提出了一些有效的管理措施和防治建议。     

我国国家级自然保护区主要外来入侵植物分布格局及成因

自然保护区在生物多样性保护中起着关键作用,然而也面临外来物种入侵等诸多压力。基于72个已调查国家级自然保护区外来入侵植物数据,重点分析生态环境部发布的四批外来入侵物种名单中已有分布的35种外来入侵植物分布格局及其影响因素。研究发现72个国家级自然保护区平均记录有（7.78±0.47）种外来入侵植物,MaxEnt模型预测结果表明98.69%的国家级自然保护区面临外来植物入侵风险。低纬度地区（8.07±0.73）和中纬度地区（9.64±0.56）国家级自然保护区外来入侵植物数量显著高于高纬度地区（4.53±0.88）,且不同类型国家级自然保护区外来入侵植物差异不显著。温度和降雨量是影响外来入侵植物在自然保护区分布的关键因素,且影响不同生活型外来入侵植物分布格局的关键因素不同：温度对一年生草本、藤本和灌木的分布解释量极为显著,保护区建立时间、温度、降雨量和海拔共同影响多年生草本植物在国家级自然保护区的分布。研究结果表明国家级自然保护区外来入侵植物调查与监测还存在很大的空白,未来需要进一步加强自然保护区外来入侵植物研究,并提升外来入侵植物的监管能力。     

浙江省檫木林生境与生态位研究

植被生境是群落乃至整个生态系统的物质基础,生态位宽度、生态位重叠、种间关系在群落生态学研究领域也具有重要地位,因此在植被生境基础之上展开的生态位、种间关系研究对了解生态系统功能具有重要意义。主成分分析表明:土壤养分和海拔因子对檫木生长分布起着重要的限制性作用;通过重要值对环境因子趋势拟合得出檫木在浙江省的典型生境为:海拔400—800 m,坡度20°—40°,阴坡半阴坡,土壤厚度大且肥沃的区域;在出现檫木的189个监测样地中,共出现的乔木树种有149种,主要优势树种(以重要值排序)为杉木Cunninghamia lanceolata、马尾松Pinus massoniana Lamb.、木荷Schima superba、枫香Liquidambar formosana Hance、青冈Cyclobalanopsis glauca (Thunb) Oerst、苦槠Castanopsis sclerophylla、石栎Lithocarpus glaber(Thunb.) Nakai、檫木Sassafras tzumu (Hemsl.) Hemsl.等。生态位宽度大小依次为杉木、檫木、马尾松、木荷、枫香、青冈、苦槠、板栗Castanea mollissima等,可见杉木、檫木、马尾松、木荷对外部环境有较强的适应能力,在各个资源位中出现较多,对资源的利用优势比较明显,檫木的生态位宽度达到了61.65,仅次于杉木的89.64,甚至大于马尾松的57.28,也说明檫木能在研究区拥有较好的群落地位;檫木与野樱桃Cerasus serrula (Franch.) Yüet L的生态位重叠值高达0.9以上,和浙江楠Phoebe chekiangensisC. B. Shang、构树Broussonetia papyrifera、鸡爪槭Acer palmatum Thunb.的生态位重叠值分别达0.831、0.785、0.531,说明檫木和野樱桃、浙江楠、构树、鸡爪槭对生境要求比较相近,在生态资源充足的情况下可尝试混交造林;通过监测样地中11个优势树种的种间联结分析,显示檫木与杉木、马尾松、木荷的种间具有显著的正联结关系,与枫香、苦槠和青冈也存在正联结关系,可见在研究区内檫木能够与这些树种互相吸引。     

我国外来植物入侵机理研究获新进展

众所周知,生物入侵是严重威胁着全球生物多样性安全、生态系统的结构和功能、农林牧业生产等。尽管入侵种的危害越来越严重,对其研究越来越多,但目前有关生物入侵的理论和假说还不能说明为什么入侵种具有如此强大的入侵能力。     

中国外来植物入侵风险评估研究

对外来植物开展入侵风险评估是防止外来植物入侵最经济有效的措施,能够极大的节约外来种管理的经济和时间成本。研究简述了国内外入侵风险评估系统,从外来物种基础信息缺乏、外来植物的适生区分析不完善、风险评估体系构建不客观、对新近外来种的关注度不够4个方面阐述了我国外来植物风险评估存在的主要问题。并针对存在的问题提出了以下建议：（1）构建外来植物基础信息数据库是风险评估的基础,加强外来植物本底资料的调查与考证,并将外来植物表型数据的积累和分析纳入数据库,使得风险评估有据可依。（2）运用生态位模型进行生态风险分析是风险评估的重点,并将人类活动指标纳入预测模型,揭示人类活动对入侵植物分布格局的影响。（3）建立科学的风险评估系统是核心,包括通过选择风险指标和设置权重来提高评估系统的科学性、构建特定区域或特定生态类型的风险评估体系、根据评估对象的生物学与生态学特征建立符合实际要求的评估标准,实行差别化的风险评估等。（4）加强新近外来植物的管理是关键,应定期野外监测新近外来种的种群动态,定期审查风险评估结果,对高风险的新近外来种进行预警研究将为中国外来植物风险评估体系构建提供重要参考,为入侵植物防控措施的制定提供理论依据。     

入侵植物藿香蓟与常见伴生杂草的生态位特征

基于传统生态位理论的生物入侵机制假说认为外来种和土著种生态位的差异是决定入侵成功与否和危害程度的关键。藿香蓟(Ageratum conyzoides L.)是一种在我国南方快速蔓延的恶性入侵种。为了了解藿香蓟与其他杂草在群落中的生态关系,探究造成藿香蓟成功入侵的可能机制及危害,在浙西南的丽水市开展了杂草群落调查,计算了藿香蓟和16种常见本地杂草的生态位宽度、生态位重叠和种间相关系数,并对主要物种进行典范对应分析(CCA)排序。结果表明(1)藿香蓟与常见本地杂草间的生态位重叠度显著高于本地杂草间的生态位重叠度,这与藿香蓟具有最大的生态位宽度有关;(2)藿香蓟与常见本地杂草的Pianka生态位重叠指数介于0.04-0.296之间,重叠度处于中下水平;(3)常见本地杂草对于藿香蓟的n-维超体积生态位重叠值显著高于藿香蓟对于常见本地杂草的n-维超体积生态位重叠值;(4)藿香蓟在CCA排序图上处于较中心的位置,说明其具有较高的中生性;不仅如此,外来杂草和本地杂草在排序图上充分混杂,说明外来种相对于本地种并无明显特化;(5)群落中大多数常见杂草间未出现显著种间负相关,仅7个种对显著正相关,大多数种对不相关。总的来说,丽水农村的杂草群落稳定较差,资源相对充足,种间生态位重叠较低,本地植物对于藿香蓟的竞争阻抗较小,加上藿香蓟本身较大的生态位宽度,导致了藿香蓟在本地区广泛而严重的入侵。     

台州玉环北部沿岸海域主要游泳动物生态位和种间联结性

基于2016年11月(秋季)和2017年4月(春季)在玉环北部沿岸海域渔业调查所获的数据资料,运用相对重要性指数(IRI)、生态位宽度、生态位重叠、方差比率法、X² 检验、联结系数(AC)、Jaccard指数(JI)、点相关系数(Φ)和Spearman秩相关系数等方法对主要游泳动物物种间的生态位和种间联结性进行研究.结果表明: 三疣梭子蟹的生态位宽度值最大,占绝对竞争优势;重要经济种类刀鲚与长蛸的生态位宽度值最小,处于弱势竞争地位.该海域主要游泳动物生态位重叠程度不均匀,可能是由于生活环境多样化所致.总体联结性分析表明,本海域物种之间呈不显著负关联. X²检验、AC、JI结果均与总体联结性的结果一致且物种之间趋于独立.Φ和Spearman秩相关系数的结果显示,正联结的种对多于负联结的种对,可能是由于所捕获的大个体海鳗对其他物种产生空间排斥,使得其余14个物种组成的种对间多呈现正联结所致.根据Spearman秩相关系数计算结果,采用聚类分析方法将15个物种分为5个生态种组:同一生态种组内,各物种对生境具有相似的生态适应性要求;不同生态种组的物种之间则具有不同的生活习性和不同的生态要求.     

河南省鸡公山国家级自然保护区外来入侵植物1994-2014年间的变化

以河南省鸡公山国家级自然保护区外来入侵植物为研究对象,对该地区1994 -2014年间外来入侵植物的变化进行了研究。结果显示,1951 -2010年信阳市每5年的平均温度明显上升、降水量年际间的波动较大;1994 -2014年的20年间,该保护区外来入侵植物从49种增加到60种,增长了22.4%,增加的11种外来入侵植物分别为:菊科4种,豆科2种,苋科、十字花科、大戟科、酢浆草科和雨久花科各1种;该保护区外来入侵植物主要来源于美洲、欧洲、亚洲和非洲,1994 -2014年间来自美洲的入侵植物共33种(其中新增加的有6种),占2014年外来入侵物种的50.0%以上;从生活型来看,外来入侵植物主要为陆生植物,占总数的95%以上,其中,一年生植物>一、二年生植物>多年生草本植物;从入侵途径来看,有意引进>无意引入>自然扩散;新增的入侵植物以种子作为主要繁殖方式的有9种。因此,对该保护区生物多样性保护和引种过程中,要加强对来自美洲的以种子作为主要繁殖方式的陆生草本植物的入侵风险进行监控和管理。     

金沙江下游外来入侵植物入侵风险评估——以乌东德和白鹤滩电站库区为例

【目的】基于金沙江下游外来物种入侵防控需要,以其干流上乌东德和白鹤滩电站库区为例,调查库区内的外来入侵植物并评估入侵风险,为该区域外来植物入侵防控和生态安全建设提供数据支撑。【方法】运用样线、样方调查法结合文献资料掌握库区内外来入侵植物种类组成和入侵现状,采用层次分析法建立外来入侵植物风险评估体系,对其入侵过程、入侵现状以及危害与防治等方面进行综合评估,并根据等级划分标准确定入侵风险等级。【结果】乌东德和白鹤滩电站库区共记录到外来入侵植物103种,隶属28科70属。其中,Ⅰ级风险的外来入侵植物5种,Ⅱ级风险12种,Ⅲ级风险24种,Ⅳ级风险28种,Ⅴ级风险34种。【结论】乌东德和白鹤滩电站库区的外来入侵植物种类较多,但多数处于低风险等级(Ⅳ、Ⅴ级),危害较小,高风险等级(I、Ⅱ级)外来入侵植物共17种。建议重点防控高风险等级的外来入侵植物,尽可能降低其对金沙江下游生态安全的威胁。     

山西壶关县草本药用植物生态位特征及种间联结性

生态位特征和种间联结对了解植物群落的结构和分类以及判断群落稳定性和群落发展趋势具有重要意义。以山西长治市壶关县22个优势野生草本药用植物为研究对象;采用Levins（B_L）和Shannon（B_S）生态位宽度指数以及Pianka生态位重叠指数（O_ik）;对研究区内的野生草本药用植物生态位特征进行分析;基于2×2列联表;利用种间联结系数（AC）、Jaccard指数（JD）、Ochiai指数（OI）、χ²检验以及Pearson相关系数检验等方法;对研究区内的野生草本药用植物种间联结性进行分析。结果表明:（1）在22种药用植物中;生态位宽度指数（B_L）最大的为地榆（63.369）;其次为白莲蒿（58.276）;最小的为黄芪（2.489）;生态位宽度指数（B_S）最大的为地榆（4.290）;其次为沙参（4.247）;最小的为黄芪（1.097）;生态位重叠指数（O_ik）最大的为刺儿菜与甘菊（0.562）;其次为白莲蒿与阴行草（0.534）;最小的重叠值为0;有112个。这说明;山西壶关县草本药用植物的生态位重叠程度整体较低;种间竞争不激烈;草本药用植物物种分布极为分散。（2）种间联结系数AC显示;在231个物种对中;有77个正联结种对;其中强正联结种对有11个;有154个负联结种对;其中强负联结有116个;种间联结χ²检验显示;有77个正联结种对;其中极显著正联结有24个;有154个负联结种对;其中极显著负联结有7个;在Pearson相关系数中;有56个正联结种对;其中极显著正联结有17个;有175个负联结种对;其中极显著负联结有8个。（3）综合AC系数、JD指数、OI指数、χ²检验和Pearson相关系数来看;壶关县药用植物种对中;负联结种对多于正联结种对;不显著联结的种对数多于显著联结的种对数;这表明壶关县野生草本药用植物种对间相似度较低;物种表现出独立分布的特征;容易受到外界干扰。总体而言;壶关县野生草本药用植物资源丰富;物种出现较为随机;种间竞争较弱;物种独立性较强;受到外界干扰时群落结构存在不稳定。本研究结果将对了解当地药用植物分布规律以及可持续利用提供重要依据。     

浙江江山公益林物种种间关系及CCA排序

利用浙江省江山市80个公益林固定小班监测数据,基于生态位理论、种间联结、CCA排序方法对研究区内群落优势种种间关系及其与环境的关系进行研究。结果表明:江山市公益林群落中杉木、檵木、紫萁分别在乔木、灌木、草本层中占优势地位;石栎与青冈、隔药柃与山苍子、蕨与海金沙的生态位重叠指数值分别在乔、灌、草本层中最大;而CCA协变量矩阵偏典范对应分析说明物种分布主要受海拔、坡度、坡向(光照强度)以及腐殖质厚度的影响,总体上可以对89.44%的环境因子进行解释。并且还表明,生态位宽度较大的物种其生态位重叠值较大,并在CCA排序图物种集中区分布。反之,生态位重叠较小,在CCA排序图中将偏离物种集中区;除此之外,在CCA排序图上,物种间的距离与其生态位重叠值的大小及种间联结均有密切的关联,若未存在显著的联结性,随物种间的生态位重叠值越高,其在CCA排序上的距离越近,若存在显著联结性,则正相关缩小距离,负相关拉大距离。     

辽宁省生态经济系统能值分析

运用能值分析方法,对辽宁省生态经济系统1990—2005年的能值流量和由于资源输入、产出、消耗所带来的环境压力及其与可持续发展的关系进行了研究.结果表明,辽宁省总能值用量中有74%以上是不可更新资源,2005年实际人口超过可承载人口的326倍;研究期间,能值产出率从65.40减少到10.13,环境负荷率由2.72上升到7.18,可持续发展指数从24.03下降到1.41.支撑辽宁省经济较快增长的主要是不可更新资源的大量消耗,研究区经济发展对生态系统的压力越来越大,对外部资源的依赖逐渐增强,系统可持续发展能力不断下降.要实现区域可持续发展必须以减量化、再利用、资源化为准则,促进废物再利用和资源的闭合式良性循环,以实现废弃物的最小排放.     

杭州湾灰鳖洋海域秋季主要游泳动物生态位与种间联结

根据2015年秋季和2017年秋季在杭州湾南岸灰鳖洋海域调查获得的渔业资源资料,运用生态位宽度、生态位重叠、聚类分析、W检验、基于2×2列联表的x~2检验,联结系数(AC)以及共同出现百分比(PC)等方法分析主要游泳动物间的生态关系。结果表明:该海域主要游泳动物共有21种,其中优势种有龙头鱼(Harpodon nehereus)和安氏白虾(Exopalaemon annandalei)2种,这两个物种的生态位宽度值占据前两位;通过对该海域主要游泳动物的生态位宽度值可将其划分为3组,分别为广生态位种、中生态位种和狭生态位种;种对间生态位重叠值介于0—0.93之间,总体差异较大,表明物种利用资源的能力具有相似性,种对间存在一定竞争性;根据方差比率和W检验得出主要游泳动物总体呈显著正关联;x~2检验显示有105个种对的联结性显著(x~2≥3.841);联结系数(AC)和共同出现百分率(PC)表明种间联结性较强,总体趋于正相关。     

若尔盖不同生境植物多样性与植物竞争强度和生态位重叠度的关系

植物多样性与植物竞争强度和生态位重叠度的关系会随环境发生变化。为探究上述关系在若尔盖地区的表现形式,于2021年8月对若尔盖地区典型的水生、湿生、湿生-中生和中生植物群落进行调查,构建了新的植物竞争强度（Competition intensity,CI）公式并进行测算,计算了植物群落的植物多样性指数（包括物种丰富度、Shannon-Weiner指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数）和生态位重叠度（Niche overlap of species,NOS）,分析了植物群落物种多样性指数与CI和NOS的关系。结果表明：1）从水生到中生生境,植物多样性指数均呈增加趋势（P<0.05）;2）湿生-中生生境的CI显著高于湿生生境（P<0.05）,湿生生境的NOS高于水生生境（P<0.05）;CI与NOS无显著相关性,但在湿生生境中两者呈倒抛物线关系（P<0.05）。3）整体来看,植物群落的物种丰富度与CI呈抛物线关系（P<0.05）,与NOS无显著关系（P>0.05）;Shannon-Weiner指数、Simpson指数和Pielou均匀度指数均与NOS呈线性正相关（P<0.05）,与CI无显著关系（P>0.05）;从单个生境看,湿生-中生生境的Simpson指数、Shannon-Weiner指数和Pielou均匀度指数与CI呈线性负相关（P<0.05）,其余生境的上述多样性指数与CI无显著关系（P>0.05）;各生境的植物多样性指数均与NOS无显著相关性（P>0.05）。本研究表明,从水生到中生生境,若尔盖地区的植物多样性呈增加趋势,但植物多样性与物种竞争强度和生态位重叠度的关系较复杂。本研究结果有助于理解若尔盖高原植物多样性的形成机制。     

不同生长基质的苔藓植物优势种生态位与种间联结

对重庆大巴山国家级自然保护区内800—2400 m海拔区间,岩石和土壤两种基质的苔藓植物群落进行样方调查。以不同植被类型作为资源状态,分别计算群落优势种的生态位宽度和生态位重叠值。采用方差比率法、卡方检验(χ2)和种间联结系数(AC)分析种间联结性。结果表明,石生和土生苔藓植物优势种在落叶阔叶林中的重要值均最高。15种石生苔藓植物优势种的生态位宽度为0.574—1.783,其中大羽藓的生态位宽度最大; 10种土生苔藓植物优势种的生态位宽度为0—1.361,其中厚角绢藓的生态位宽度最大。石生和土生苔藓优势种间的生态位重叠值分别为0.048—0.939和0—0.998。两种基质优势苔藓种间总体联结性的方差比率VR均小于1,且W值均不在置信区间内,表明种间总体上呈现显著负联结,群落处于演替的前期或中期。石生和土生苔藓优势种分别有37对和20对种对的联结性达到显著水平。同一物种在不同基质上的生态位宽度存在差异。同一种对在不同基质上的生态位重叠值和种间联结系数也存在差异。