水位调控措施治理互花米草对大型底栖动物群落的影响

采用物理控制措施治理崇明东滩自然保护区外来入侵植物互花米草(Spartina alterniflora)的蔓延和扩散,对保护该地区的生物多样性具有重要的意义.研究跟踪了崇明东滩治理互花米草示范样地内水位调控措施对大型底栖动物群落的影响.结果显示,潮间带大型底栖动物的密度和生物量具有显著的季节性波动,实施持续水位调控措施样地中大型底栖动物的密度、生物量和丰富度指数均显著低于同时期对照样地.破堤排水后的恢复样地中,随着恢复时间延长,大型底栖动物密度、生物量和丰富度指数均有不同程度的恢复.应用DCA排序方法有助于进一步分析大型底栖动物群落与水位调控措施强度之间的相互关系.研究结果表明,水位调控措施会对盐沼植被中大型底栖动物的密度、生物量和多样性产生负面影响,但这种影响在治理互花米草水位调控措施结束后可逐渐自然恢复.     

Morphology and biomass production of prairie cordgrass on marginal lands

Prairie cordgrass (Spartina pectinata Link.) is indigenous throughout most of the continental United States and Canada to 60°N latitude and is well suited to marginal land too wet for maize (Zea mays L.) and switchgrass (Panicum virgatum L.). Evaluations of prairie cordgrass in Europe and North America indicated it has high potential for biomass production, relative to switchgrass, in short‐season areas. Our objective was to describe morphology and biomass production and partitioning in mature stands of ‘Red River’ prairie cordgrass and determine biomass production of natural populations on marginal land. This study was conducted from 2000 to 2008 in eastern South Dakota. Mean biomass production of mature stands of Red River was 12.7 Mg ha^?1. Leaves composed >88% of the biomass, and 60% of the tillers had no internodes. Belowground biomass to a depth of approximately 25 cm, not including roots, was 21 Mg ha^?1. Tiller density ranged from 683 tillers m^?2 for a 10‐year‐old stand to 1140 tillers m^?2 for a 4‐year‐old stand. The proaxis was composed of about eight phytomers, with rhizomes originating at proximal nodes and erect tillers at distal nodes. Vegetative propagation was achieved by both phalanx and guerilla growth. Differences among natural populations for biomass were expressed on gravelly marginal land. However, production, averaged across populations, was low (1.37 Mg ha^?1) and comparable to ‘Cave‐In‐Rock’ switchgrass (1.67 Mg ha^?1) over a 4‐year period. The large carbon storage capacity of prairie cordgrass in proaxes and rhizomes makes it useful for carbon sequestration purposes. Prairie cordgrass should be compared with switchgrass and other C₄ perennial grasses along environmental gradients to determine optimum landscape positions for each and to maximize bioenergy production and minimize inputs.     

互花米草入侵九段沙河口湿地对当地昆虫多样性的影响

为认识因互花米草(Spartinaalterniflora)入侵而给九段沙河口湿地昆虫多样性带来的影响,我们于2004年5月到2005年10月间用网捕和收割植株两种方法对3个典型植物群落中昆虫多样性作了连续调查。研究期间,共采集到昆虫11,300头。经鉴定为97个种,隶属于12目69科。互花米草群落中昆虫的物种数、个体数量以及Shannon-Wiener多样性指数均显著低于土著植物芦苇(Phragmitesaustralis)群落和海三棱藨草(Scirpusmariqueter)群落中的;而Simpson优势度指数较土著植物群落中高。聚类分析结果表明:芦苇与海三棱藨草群落中昆虫群落结构更为相似。互花米草的入侵将可能导致九段沙湿地昆虫多样性的降低和群落结构的改变。     

互花米草群落功率最大化倾向

植物新种进入新区域后,通过扰动或搅局,改变生态系统的结构,形成有特色的自组 织生态系统,趋向新条件下的功率最大化.本文应用能值分析的方法,分别对苏北互花米草 生态系统和光滩生态系统进行能值分析和系统评估.结果表明：互花米草生态系统每年能值 产出比光滩生态系统高1.52E+18 sej.能值密度是光滩的4.72倍,基础能值产出率约为光滩生态系统的5倍.互花米草生态系统能更有效地利用能量,增加系统内部的 能值贮存,实现系统内部的功率最大化.互花米草入侵某区域滩涂后,通过自组织促使整个互花米草生态系统趋于功率最大化,充分发挥生态服务功能,但由于其繁殖扩散过快,导致种群爆发,产生了一系列负面效应,如抑制本土物种、侵占航道、危害贝类养殖等.     

三种盐胁迫对互花米草和芦苇光合作用的影响北大核心CSCD

互花米草(Spartina alterniflora)的入侵给海岸带盐沼生态系统的结构和功能带来了显著影响。互花米草盐沼中的硫含量高于附近的土著芦苇(Phragmites australis)盐沼。为探讨硫元素对互花米草和芦苇竞争过程的可能影响及其作用机制,以50mmol·L–1的Na2SO4和Na2S对互花米草和芦苇进行处理,分析处理前后5天内两种植物光合气体交换和叶绿素荧光指标变化的差异,实验另设等Na+浓度的Na Cl处理作为比较。研究发现:Na2S对互花米草和芦苇光合作用影响的差异最大,Na Cl次之,Na2SO4最小。Na2S处理后,互花米草净光合速率(Pn)出现显著上升,芦苇Pn值大幅度下降。互花米草的光饱和点(Isat)上升而芦苇的Isat值无变化。表明Na2S处理对互花米草的光合能力有促进作用,但对芦苇的光合能力有抑制作用。Na Cl处理后互花米草Pn值也出现小幅上升,而芦苇Pn值略有下降。Na2SO4处理对互花米草和芦苇的Pn值均无显著影响。除Na2SO4处理的互花米草外,不同盐处理后的互花米草和芦苇非光化学淬灭(NPQ)均出现上升趋势。研究结果表明互花米草对环境硫胁迫的适应能力显著高于芦苇,暗示盐沼高硫环境尤其是硫化物有助于互花米草相对于芦苇的竞争,也很可能是其形成单一植被的重要原因之一。     

北部湾大风江口互花米草湿地有机碳储量的分布特征

互花米草被引入我国滨海地区后,经过多年的生长与演替,改变了潮间带原有生态系统的碳储量,而影响机制仍有待深入研究。为进一步探讨互花米草入侵后潮滩有机碳储量演变特征,该文以广西北部湾大风江口入侵约6 a的互花米草湿地为研究对象,分析了2018年8月、11月及2019年1月、3月采集的样品中有机碳及相关理化指标。结果表示:(1)互花米草植物年均地上碳储量为9.68 t·hm~(-2),高于地下根系的5.56 t·hm~(-2);(2)互花米草入侵湿地土壤碳储量显著高于互花米草植物本身,且不同季节中春季土壤碳储量显著高于其他季节;(3)土壤的C/N比值为3.53～9.67,表明互花米草入侵群落有机碳受海源的潮汐输入影响较大;(4)互花米草生态系统总碳储量与土壤碳储量之间呈极显著正相关关系,且季节性变化规律一致;(5)随着入侵时间的延长,互花米草生态系统中有机碳储量呈逐渐增加的趋势,表明互花米草入侵提高了光滩的有机碳储量,并能提高光滩的固碳能力。该文可为科学评价互花米草入侵对光滩碳储量的影响提供参考。     

不同互花米草治理措施对植物与大型底栖动物的影响简

治理外来入侵植物互花米草(Spartina alterniflora)对保护河口湿地鸟类栖息地及生物多样性具有重要意义。研究在崇明东滩比较了"淹水刈割"、"反复刈割"及"化学除草"三种措施对大面积互花米草的治理效果及其对大型底栖动物与土著植物芦苇(Phragmites australis)的影响。结果表明,反复刈割措施对互花米草生长具有一定的控制作用,对底栖动物群落的影响较小;使用化学除草剂清除互花米草的效果不明显,对底栖动物群落的影响亦不明显;淹水刈割措施能长期有效地清除互花米草,但长期淹水对底栖动物群落的影响较大,同时亦对芦苇生长造成一定负面影响。因此,淹水刈割可能是在河口生态系统治理大面积互花米草最有效的方法,但是在后续管理中需要采取一定的措施来减小对底栖动物及土著植物的影响。     

互花米草纤维与造纸污泥混合制作污泥纤维板

利用长纤维与造纸污泥混合制作纤维板,以互花米草秸秆、纺织长纤维和废纸浆与造纸污泥混合制浆,经抄纸板机复合热压成型得到工业污泥纤维板材,并分析不同纤维板材的性能差异。结果表明:基于"生物钢筋+水泥"模型,互花米草秸秆纤维与造纸污泥复合成的纤维板材在硬挺度、耐破度、密度和吸水性能上均具有明显优势。此工艺为综合利用造纸污泥等工业废弃污泥提供了可借鉴的工艺技术,并为综合利用秸秆纤维提供了相关参考。     

互花米草黄酮含量分析及其生态学意义

互花米草原产于北美洲大西洋沿岸和墨西哥海湾,经引种和其他原因,已扩散到包括中国在内的多个国家和地区,并对被入侵地生态系统的结构和功能均造成了显著影响。有关该物种的入侵机制和控制策略是当前入侵生态学研究领域的热点。互花米草生物质材料中富含黄酮类物质,与该物种向海扩张的能力可能存在一定联系。鉴于黄酮广泛的应用价值,能否借助黄酮成分的开发带动生物质的收割,以达到有效控制该物种的目的,也是当前研究者所关注的问题。以芦丁为标准参照物,NaNO2-Al（ NO3）3法比较温室互花米草不同器官中总黄酮含量的差异,分析盐城滩涂互花米草越冬芽黄酮含量与所在地理位置之间的关系,采用L9（34）正交试验对干储互花米草叶总黄酮的提取工艺进行优化。互花米草叶片中黄酮类物质远高于根、根状茎、茎、叶鞘、颖稃及种子。盐城滩涂上互花米草越冬芽的黄酮含量随着由陆向海方向基本呈升高趋势。互花米草总黄酮最佳提取工艺为料液比1∶30,乙醇浓度70％,水浴温度80℃,水浴时间2h。互花米草植物材料中,尤其在叶部,黄酮含量十分丰富。该黄酮物质与互花米草在海岸带盐沼生态系统中的适应和向海扩张也存在正相关关系,可作为探索互花米草入侵机制的一个方向。利用本研究中所得优化提取工艺可从互花米草干储生物质中获得稳定的黄酮来源。配合黄酮经济成分的开发而推动生物质材料的收割利用,将成为互花米草生态控制的一项潜在策略。     

基于CA模型的上海九段沙互花米草和芦苇种群扩散动态

基于1997年以来上海九段沙栽种芦苇和互花米草种群扩散格局的多年现场调查与遥感解译分析,并结合3S技术,构建了适合滩涂盐沼植物种群动态的元胞自动机（CA）模型．结果表明：该模型能较好地模拟九段沙上芦苇和互花米草种群扩散的格局和趋势,并验证了互花米草和芦苇的空间抢先占有模型以及锋面状连续扩散格局;土著植物芦苇与外来植物互花米草占据相同的生态位,而互花米草的种群扩散速度是芦苇的3—5倍,随着九段沙的不断淤涨,互花米草种群的快速扩展还将持续．构建的CA模型有助于深入研究外来物种扩散格局与其生态学过程之间的相互关系,对湿地生物多样性保护和资源管理具有重要意义．