外来种粗毛牛膝菊在秦巴山区的种群发展动态

外来种能否成功入侵新生境取决于其自身入侵特性(快速生长、足够的繁殖体压力等)和环境因子的作用。原产于热带美洲的粗毛牛膝菊(Galinsoga quadriradiata Ruizpav.)在秦巴山区呈现快速爆发趋势,但其种群发展动态尚不明确。通过监测实验和野外调查,对粗毛牛膝菊种群动态和其对入侵地环境选择的偏好性规律进行了研究。在4块样地中开展的监测研究显示,粗毛牛膝菊种群密度最高可达300株/m~2,单株平均种子产量达675粒,单位面积的种子产量达45619株/m~2,说明其在研究地区已能够产生较大规模的稳定增长的种群,可为种群爆发提供较高的繁殖体压力;其种群密度随着时间呈逻辑斯蒂型下降趋势,且在向繁殖阶段过渡期间个体死亡率最高,暗示着种群可能存在负密度制约效应;对秦巴山区30个野外样地的调查研究显示,粗毛牛膝菊主要入侵农田、撂荒地、路边等受到过人为活动干扰的生境;其在群落中出现的频度与土壤紧实度显著正相关,而与坡度显著负相关,表现出对入侵地环境因子的偏好性。调查结果说明,在这些干扰生境中,粗毛牛膝菊种群更容易在土壤紧实度高、坡度小的地段建立,这将为进一步预测其入侵趋势提供依据。     

入侵植物粗毛牛膝菊种群遗传多样性及遗传分化

利用ISSR分子标记技术,分析粗毛牛膝菊(Galinsoga quadriradiata)在中国分布的18个地理种群遗传多样性和遗传结构特点,为粗毛牛膝菊的防控奠定基础。结果表明:筛选的10条引物共扩增出349个位点,经Popgene软件分析,粗毛牛膝菊种群多态位点百分比(P)为8.88%~29.51%,Nei基因多样性指数(H)为0.0248~0.1023;种群遗传分化系数(Gst)为0.4663,种群间基因流(Nm)为0.5723;遗传相似度平均为0.9404,遗传距离平均为0.0621,UPGMA聚类分析将18个粗毛牛膝菊地理种群分为5大类;经Mantel检验,不同地理种群遗传距离与地理距离相关性不显著。研究表明,粗毛牛膝菊种群的遗传多样性较低;各地理种群间产生了一定程度的遗传分化;粗毛牛膝菊的入侵及扩散途径以人为多次反复传播为主。     

Realized niche shift associated with Galinsoga quadriradiata (Asteraceae) invasion in China

粗毛牛膝菊在中国的入侵与生态位漂移有关 在外来物种入侵和扩散过程中,生态位的漂移可能起到了重要作用。粗毛牛膝菊(Galinsoga quadriradiata) 在中国已造成了较为严重的入侵,占据了许多与其原产地不同的气候区。为此,本研究力图揭示粗毛牛膝菊入侵过程中的气候生态位漂移,分析其在该物种入 侵中国过程中可能发挥的作用。本研究结合粗毛牛膝菊原 产地和入侵地的分布点与气候数据, 采用Maxent模型预测了其在中国潜在的分布,并采用主成分分析的方法评估 了在入侵中国过程中粗毛牛膝菊气候生态位的漂移。模型结果显示,该物种原产地种群和入侵地种群之间只 有32.7%的生态位重叠,两个种群的生态位相似性较低(Schoener's D = 0.093, P < 0.005),这暗示了在其入侵过程中发生了生态位漂移。相比于其原产地种群,其在中国的入侵种群气候生态位的整体范围和中心都明 显地漂移向了温度更低、降水更少的区域;中国南方大部分区域属于粗毛牛膝菊的稳定适生区,而位于入侵 前沿的北方地区则存在局域适应和潜在拓殖区域。这些研究结果说明,粗毛牛膝菊在中国的入侵种群仍处于准平衡阶段,未来有可能继续向新的适生区扩散入侵,其生态位的变化有力地解释了为什么该物种在中国的入侵性强、危害范围大。     

粗毛牛膝菊对呼和浩特植物多样性的影响

【目的】粗毛牛膝菊为内蒙古地区新发现的一种入侵植物,在呼和浩特的入侵范围不断扩大、种群数量日益增加。了解其入侵后对本地植物多样性产生的影响,可为及时防控提供预警与理论依据。【方法】通过样方调查法结合数理统计,分析21个样地中植物物种丰富度指数(S)、Simpson指数(D)、Shannon-Wiener指数(H)和Pielou指数(J)的差异。【结果】入侵样地中共有73种植物,隶属25科55属,其中菊科种类最多,共18种,占总种数的24.66%,禾本科、藜科种类次之,分别占17.81%和5.48%。粗毛牛膝菊入侵地中,其重要值(IV)呈现不同程度的增加,表现为IV随着相对密度、相对频度、相对盖度的增大而增大。与对照组相比,粗毛牛膝菊入侵地中的S、H、D和J指数均下降,下降最大幅度分别为65.2%、78.6%、62.2%和72.6%,其中H指数下降幅度最大。重要值与各多样性指数(S、D、H和J)间的关系表现为:随着粗毛牛膝菊重要值的增大,各多样性指数均下降,当IV0.551时,H指数显著降低(P0.05);当IV1.10时,H和J指数极显著降低(P0.01),呈明显的负相关。【结论】粗毛牛膝菊的入侵已对呼和浩特的植物多样性造成了威胁,应及时展开科学的防控措施。     

外来入侵植物牛膝菊种群构件生物量结构

牛膝菊原产南美洲,为沈阳地区爆发式入侵种．本文从构件水平研究了牛膝菊种群各构件生物量结构特征和各构件生物量间的关系模型,并进行了定量分析．结果表明,牛膝菊种群各构件生物量之间关系为茎〉叶〉花序〉根．各构件生物量在个体生物量中所占比率表现为茎〉叶〉根〉花序．牛膝菊种群茎生物量和叶生物量与植株高度、根生物量、花序生物量之间都呈显著的正相关关系,均可用幂函数模型较好地表达．     

外来入侵植物牛膝菊种群构件生物量结构

牛膝菊原产南美洲,为沈阳地区爆发式入侵种.本文从构件水平研究了牛膝菊种群各构件生物量结构特征和各构件生物量间的关系模型,并进行了定量分析.结果表明,牛膝菊种群各构件生物量之间关系为茎＞叶＞花序＞根.各构件生物量在个体生物量中所占比率表现为茎＞叶＞根＞花序.牛膝菊种群茎生物量和叶生物量与植株高度、根生物量、花序生物量之间都呈显著的正相关关系,均可用幂函数模型较好地表达.     

影响黄帚橐吾种子生产的因素I．生境和花序结构

通过对黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)自然种群在不同生境和种群密度下的种子生产的研究,结果显示:1)黄帚橐吾的种子生产无论是在种群水平,还是在总花序上同一部位头状花序水平,均受到生境条件的影响,其种子数量、种子均重和种子总重量等特征在不同生境问表现出沙地>滩地>坡地,在同一生境内则为高密度种群>低密度种群和植被盖度较低>植被盖度较高的趋势(滩地例外);2)种子生产中的种子数量和种子总重与总花序大小、头状花序数量以及无性系株大小多呈显著正相关,与个体密度无关,但种子均重与上述因素(除无性系株大小外)的关系不显著;3)在总花序内不同部位头状花序问表现出的种子生产变化趋势(顶部>基部)不受生境条件、种群密度等因素的影响;4)种子生产在总花序上所表现出的这种部位依赖性可能是由于不同部位头状花序间开花时序上的差异引起种子从母体获取资源上的不同所致。     

影响黄帚橐吾种子生产的因素Ⅰ.生境和花序结构

 通过对黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)自然种群在不同生境和种群密度下的种子生产的研究,结果显示：1）黄帚橐吾的种子生产无论是在种群水平,还是在总花序上同一部位头状花序水平,均受到生境条件的影响,其种子数量、种子均重和种子总重量等特征在不同生境间表现出沙地＞滩地＞坡地,在同一生境内则为高密度种群＞低密度种群和植被盖度较低＞植被盖度较高的趋势（滩地例外）;2）种子生产中的种子数量和种子总重与总花序大小、头状花序数量以及无性系株大小多呈显著正相关,与个体密度无关,但种子均重与上述因素（除无性系株大小外）的关系不显著;3）在总花序内不同部位头状花序间表现出的种子生产变化趋势（顶部＞基部）不受生境条件、种群密度等因素的影响; 4）种子生产在总花序上所表现出的这种部位依赖性可能是由于不同部位头状花序间开花时序上的差异引起种子从母体获取资源上的不同所致。     

生境类型对入侵植物肿柄菊(Tithonia diversifolia)种群和个体水平特征的影响

外来植物入侵过程是入侵生态学研究的一个核心问题,被入侵生境中的各种要素对这一过程具有重要影响。为探讨入侵植物肿柄菊(Tithonia diversifolia)在种群和个体水平对不同生境的反应,调查了肿柄菊单优群落、肿柄菊与飞机草(Chromolaena odorata)共优群落和肿柄菊与紫茎泽兰(Ageratina adenophora)共优群落中肿柄菊的相对盖度、相对密度和高度,并开展了一个3因素(小气候、土壤类型和竞争)两水平的控制实验。结果表明:单优群落中,肿柄菊的相对盖度和相对密度显著大于其它两种群落中肿柄菊的相对盖度和相对密度;单优群落中肿柄菊的高度显著大于肿柄菊与紫茎泽兰共优群落中肿柄菊的高度,而与肿柄菊与飞机草共优群落中肿柄菊的高度无显著差异;肿柄菊的相对盖度、相对密度和高度在两个共优群落间无显著差异。小气候、土壤类型和竞争单个因素对肿柄菊的株高和叶片数没有显著影响,但三者的交互作用却显著影响肿柄菊的株高生长。这些结果表明:3个因素的综合作用影响肿柄菊的株高生长。     

外来入侵植物肿柄菊在云南的分布特征及其影响因素

公路网是外来入侵植物肿柄菊(Tithonia diversifolia)进行远距离传播的主要途径,近些年肿柄菊在云南表现出迅速的扩散态势和较强的入侵能力。为探讨肿柄菊沿公路进行扩散过程中各种环境因素对群落建立的影响,本研究通过大范围沿公路实地调查,分析肿柄菊的扩散和分布特征及其影响因素。结果表明:肿柄菊分布于云南省北热带、南亚热带、中亚热带和北亚热带等多种气候类型区,分布区覆盖云南省71个县(区),与10多年前相比肿柄菊有明显的向北和向高海拔扩散趋势。肿柄菊向更高纬度和海拔扩散过程中,气候因素对群落分布有一定影响;在较低纬度和海拔区域肿柄菊的分布主要受人为干扰的影响。不同路缘生境类型影响肿柄菊沿公路扩散范围,植被郁闭度较低的草地、经济林地、农田等生境有利于群落的建立;而植被郁闭度较高原始林地和次生林地不利于群落建立。公路在肿柄菊的远距离扩散过程中起着重要作用,车流量大、车速高的高等级公路更有利于肿柄菊扩散,云南密集的高速公路网促进了肿柄菊沿公路扩散效率,加速了肿柄菊侵占新领地的过程。随着公路交通的快速发展,肿柄菊的扩散速度也明显加快,今后应对其种群发展趋势进行跟踪监测,以期为肿柄菊入侵预警提供基础信息。     

大叶醉鱼草居群、种子萌发特征及适应性的初步研究

通过对云南和四川交界地区大叶醉鱼草生物学特征的调查表明:该物种在野外条件下,其居群单株的平均分枝数、单株最大茎的平均直径、居群的平均高度与海拔呈显著相关,居群的平均花序(果序)长度、千粒种子平均质量与海拔相关性不明显。此外,该物种的种子萌发率(4年内)随储存时间的增加而升高,且对光照不敏感。最后,结合研究结果讨论了大叶醉鱼草在国外能成为外来入侵种,而在国内没有产生危害的原因。     

青藏高原东缘大耳叶风毛菊繁殖特征对海拔的响应

研究了青藏高原东缘不同海拔12个居群大耳叶风毛菊(Saussurea macrota Franch.)繁殖分配对海拔的响应。结果表明:(1)随着海拔的升高,大耳叶风毛菊个体大小呈现减小的趋势,但其繁殖分配随海拔升高而增大,这是为了保证顺利完成有性繁殖而采取的生存策略;(2)大耳叶风毛菊部分花部特征发生变异,以响应随海拔升高面临的传粉困难问题,保证花期传粉的最大成功几率;(3)随着海拔的升高,大耳叶风毛菊产生的种子数目减少,种子百粒重增加;花序和管状小花的数量均减少,而它们的重量均增加,即权衡现象在大耳叶风毛菊的这些器官中普遍存在。     

生境类型对入侵植物肿柄菊（Tithonia diversifolia）种群和个体水平特征的影响

外来植物入侵过程是入侵生态学研究的一个核心问题,被入侵生境中的各种要素对这一过程具有重要影响。为探讨入侵植物肿柄菊（Tithonia diversifolia）在种群和个体水平对不同生境的反应,调查了肿柄菊单优群落、肿柄菊与飞机草(Chromolaena odorata)共优群落和肿柄菊与紫茎泽兰(Ageratina adenophora）共优群落中肿柄菊的相对盖度、相对密度和高度,并开展了一个3因素（小气候、土壤类型和竞争）两水平的控制实验。结果表明：单优群落中,肿柄菊的相对盖度和相对密度显著大于其它两种群落中肿柄菊的相对盖度和相对密度;单优群落中肿柄菊的高度显著大于肿柄菊与紫茎泽兰共优群落中肿柄菊的高度,而与肿柄菊与飞机草共优群落中肿柄菊的高度无显著差异;肿柄菊的相对盖度、相对密度和高度在两个共优群落间无显著差异。小气候、土壤类型和竞争单个因素对肿柄菊的株高和叶片数没有显著影响,但三者的交互作用却显著影响肿柄菊的株高生长。这些结果表明：3个因素的综合作用影响肿柄菊的株高生长。     

不同生境与花部特征对巫山淫羊藿结实特性的影响

对不同生境中巫山淫羊藿结实特性进行比较研究。结果表明:(1)三个种群在繁殖时期中不同花部特征的植株繁殖投资差异不大,如每株分枝数、每株花序数和每株开花数差异均不显著;(2)三个种群中每株结实数、每株结实率、每花序结实数在不同花部特征中差异显著,PLS和SAA要显著大于PESS;(3)三种花部特征在不同生境中单株分枝数和单株花序数均无显著差异。在不同花部特征中种群1开花数量相较少,因而在结实方面均值均要小于种群2和种群3;(4)不同花部特征的果实饱满种子数、败育数和败育率均具有显著差异,而种子数差异不大,但在种群间均无显著的差异。说明种子的多少更多地受到花部特征的影响。总之,巫山淫羊藿的结实特性受到生境和花部特征的双重影响,其中花型比生境对巫山淫羊藿结实特性的影响更为明显。     

丛枝菌根真菌对紫茎泽兰生长与繁殖的影响

【目的】紫茎泽兰是一种世界性的恶性入侵杂草,侵入我国后迅速扩散至多个省市,严重阻碍了当地农、林、牧业的发展。研究丛枝菌根真菌对紫茎泽兰生长和繁殖的影响,解析土壤中丛枝菌根真菌在紫茎泽兰入侵、传播和扩散过程中的作用,能为开展紫茎泽兰防控工作提供参考。【方法】通过盆栽实验,测定接种丛枝菌根真菌的紫茎泽兰株高、叶片数、总叶面积、节间距、地径,并统计单株花序数、单花序种子量、种子量、种子千粒重、含水率、发芽率、发芽势、发芽指数等。【结果】丛枝菌根真菌对紫茎泽兰的株高、地径有极显著影响(P0.01),接种丛枝菌根真菌后,紫茎泽兰的单株花序数、单花序种子数、总种子量分别增加了5.03、1.51、7.64倍;种子的长度、宽度、含水率、发芽率、发芽势、发芽指数分别增加了15.24%、23.08%、19.46%、29.22%、391.01%、183.56%(P0.05)。【结论】丛枝菌根真菌可显著促进紫茎泽兰生长,控制丛枝菌根真菌的数量可有效抑制紫茎泽兰生长,并抑制紫茎泽兰花序数、种子量及种子的生命力,降低其扩散蔓延速度。     

滇中地区公路沿线紫茎泽兰的分布格局及其生境因子

选取云南楚雄境内的典型路段,根据路域特点选择4个土地覆盖类型(荒山灌草丛、云南松林、桉树人工林和次生半湿润性常绿阔叶林)作为研究对象,设置12个样带,分析了紫茎泽兰的分布格局及其生境特点。结果表明:距公路不同距离对紫茎泽兰的丛数、丛面积、株高、盖度及种子数量存在显著影响。紫茎泽兰丛数、丛面积、株高、盖度及种子雨数量均在距公路距离为5m处达到峰值随后下降;不同土地覆盖类型对紫茎泽兰丛数、丛面积、盖度和种子数量存在显著影响,其中次生半湿润性常绿阔叶林能较好地抑制紫茎泽兰的扩散和入侵;主成分分析表明,描述紫茎泽兰生境的生态因子所含的生态信息可由3个主成分表征,即光照及生物因子(第1主成分)、水热因子(第2主成分)和地形因子(第3主成分)。其中紫茎泽兰盖度与乔木盖度、物种丰富度呈显著负相关,而与光照强度呈显著正相关,表明覆盖较好的自然植物群落能较好抑制紫茎泽兰的扩散和入侵。     

外来植物成功入侵的生物学特征

外来植物的入侵能力与其性状之间的关系是入侵生态学中的基本问题之一.成功的入侵种常常能占据多样化的生境,具有较强的适应性、繁殖力和散布力.表型可塑性和遗传分化是外来入侵植物对生境异质性的两种适应策略;散布体多态型和散布途径多种化,使外来入侵植物迅速占领入侵生境,并进行远距离扩散;无性生殖和有性生殖并存,并根据生境和入侵阶段权衡的繁育对策不仅使入侵种群大面积暴发成为可能,而且直接影响散布机制并对种群遗传结构具有调节作用.高效的资源利用性竞争,加之以化感作用为基础的干扰性竞争使植物更具入侵性.     

Seed bank dynamics of an invasive alien species,Helianthus annuus L.

形成持久种子库的能力是预测物种在新区域成功建群的最佳指标之一。野生向日葵(Helianthus annuus L.)原产于北美，干扰促进了其种子库的形成，并对本地种群的建立和延续起着关键作用。然而，种子库在入侵种群的建立和延续中所起的作用尚不清楚。在本研究中，我们评估了种子库和干扰对几种向日葵生物类型(采集于阿根廷荒地生境中的野生向日葵、野生农田野生向日葵与作物向日葵自然杂交种，以及商业品种的后代)的建立和适应性，以及土壤中种子持久性的作用。在种子库试验中，我们评估了上述材料两年在干扰和未干扰条件下的出苗率、成活率到繁殖率、出苗成活率、每株花序数和每块地的花序数；在种子埋藏试验中，我们评估了其种子在四个春季(6个月、18 个月、30个月和42个月)土壤中的持久性。研究结果表明，总体而言，幼苗在生长期(冬季)出苗较早，且受到干扰促进，尤其是第一年。尽管如此，在两种情况下，每块样地的花序数是相近的，尤其是荒地生境中。第二年，种子库出苗率较低，但成活率较高。在种子掩埋实验中，观察到遗传差异，荒地和野生生境中种子持久性达到42个月，而商业品种后代的种子持久性不超过6个月。在这两项实验中，农田野生型和商业向日葵品种后代生物型表现出一种中间行为。结果表明，野生向日葵和作物野生向日葵杂交种均能在其生长范围之外形成持久的种子库，且干扰可能有助于其在新区域的建立。     

不同地理种源紫茎泽兰的生态适应性比较

采用交互移植法,对移栽在6种不同生境中的5个不同种源紫茎泽兰幼苗的存活率、株高、分枝数、生物量、单株花序数、产种量和种子萌发率进行了为期1年的对比研究.结果表明：各种源紫茎泽兰的幼苗生长和繁殖特性对样地环境条件变化均表现出很强的可塑性.试验样地因素对幼苗株高、分枝数、生物量、单株花序数和产种量的影响均达到极显著水平(P＜0.001).随着样地纬度和海拔的升高,各种源的幼苗株高、分枝数量、单株生物量、每株花序数量和单株产种量均呈下降趋势,且各样地间的差异均达到显著水平(P＜0.05).但种源因素对幼苗株高、分枝数、生物量、单株花序数和产种量的影响均不显著（P＞0.05）.除单株产种量外,种源与试验样地的交互作用对上述各指标的影响均不显著.在各样地内,当地种源幼苗的存活率、生长能力和繁殖能力均未表现出显著的优势.说明紫茎泽兰在我国西南地区入侵成功主要依靠其较高的表型可塑性,而局域适应的作用相对较小.     

生境异质性及源株密度对互花米草入侵力的影响

外来物种互花米草(Spartina alterniflora)被引种到我国海岸带后,已带来一系列生态危害,严重影响了入侵地生态系统结构和功能,深入了解其入侵机制是实施有效控制的基础和理论依据。长江口的滩涂湿地是我国典型的异质潮滩,拥有多种生境。为了探究异质潮滩环境中互花米草初始源株对其入侵力的影响,研究通过野外移栽实验,模拟不同源株密度,探讨潮滩湿地生境异质性及源株密度对互花米草定居、生长和扩散的影响。结果表明:1)生境异质性及源株密度均对互花米草存活率、株高及种群增长率有极显著影响(P0.01)。2)至生长季末,植被区内互花米草存活率、株高均显著高于前沿光滩(P0.05)。此外,淤泥质潮滩植被区内互花米草株高、种群增长率也显著高于粉砂质潮滩植被区(P0.05)。3)互花米草入侵植被区不受源株密度的限制,但随源株密度增加,互花米草种群增长率显著降低(P0.05),而株高无显著差异(P0.05);在光滩区,只有高源株密度才可入侵成功。4)异质生境的冲淤动态、淹水时间和淹水深度是影响互花米草存活和生长的主要环境因子。丰富了河口湿地互花米草入侵力的机理研究,也为我国开展互花米草防控及海岸带保护、修复和管理提供了科学依据,具有重要的理论和实践意义。