外来种互花米草入侵模式与爆发机制

互花米草（Spartina alterniflora Loisel）因其促淤造陆和消浪护堤作用显著而被许多国家引种,如今却在侵入地快速蔓延并呈现爆发趋势,对生态系统造成了极大危害,被认为是研究生物入侵生态学和遗传学的模式植物。从种群的入侵力、生态系统可入侵性和入侵通道3个方面探讨互花米草的爆发机制,研究结果表明高遗传分化和基因渗入能力是互花米草爆发的遗传基础,对逆境的高抗性和强竞争力是其快速扩张的保障,而高繁殖系数是互花米草爆发的源泉。我国互花米草种群的早期扩散人为影响超过了自然过程,快速扩张呈现出点源扩散和多点爆发的特点,从而为其种群控制带来困难,同时种子的跳跃式和连续式扩散在互花米草种群维持、更新和爆发中有重要作用,强有力的克隆生长能力也为互花米草种群的连续扩张提供了保障。现阶段要完全控制和根除互花米草是不实际的,但在及时预测预警的基础上,应用成本一效益分析方法,采取有序控制和综合开发利用的策略,仍可望妥善解决互花米草入侵所带来的负面效应。     

初始克隆分株数对大米草表型可塑性及生物量分配的影响

 克隆植物大米草 (Spartina anglica) 目前在我国出现了严重的自然衰退 (Dieback) ,为了阐明大米草衰退的机理,分析影响大米草形态可塑 性的因素与自然衰退之间的相关性,以期为近缘植物互花米草 (S.alterniflora) 这一爆发种群的生物控制提供借鉴,对3种不同初始克隆分 株数 (单克隆、三克隆和五克隆)大米草的克隆生长、生物量累积与分配和异速生长特征进行了野外栽培试验。研究结果表明,初始克隆分株数 对间隔子长度影响较弱;初始多克隆的分支强度高于初始单克隆;初始三克隆和五克隆在总生物量 (7.921 5～10 .431 7 g 和 8.903 9～ 10.431 7 g)、地上生物量 (3.396 1～4.255 8 g 和3.618 4～4.338 9 g )、地下生物量 (4.286 9～5.206 6 g 和 5.298 8～6.079 3 g)和根 状茎生物量 (1.318 6～1 .767 7 g 和 1.499 1～2.038 7 g) 积累上均显著高于初始单克隆,不同初始克隆分株数条件下根生物量差异不显著 ;初始多克隆倾向于将资源更多地分配给根状茎,而初始单克隆倾向于将更多的资源分配给根系。由此推断,在不同初始克隆分株数条件下, 大米草的形态可塑性和生物量分配格局的差异显示出在同样资源格局下,初始多克隆的克隆生殖能力较初始单克隆强。初始多克隆生长的大米 草较初始单克隆生长的大米草更能占据优势生境,选择生境 “觅养”的能力与克隆繁殖能力更强。     

高寒草甸小嵩草种群繁殖生态学研究

研究从繁殖生态学的角度对高寒草甸小嵩草（Kobresia pygmaea)种群进行了初步研究。结果表明：小嵩草属寒冷中生密丛短根茎地下芽植物,在高寒生境中采用以营养繁殖为主、有性繁殖为辅的繁策略,具体体现在以下几个方面：虽然小嵩草种子产量达4553.8粒／m^2,但种子萌发率较低,室内和野外萌发率分别仅有4％和1％,经氢氧化钠溶液和赤霉素溶液处理后的种子萌发率分别为1％和2％,而削去种皮后种子萌发率达52．6％,种皮坚硬是造成种子萌发率低的主要原因;进入种子库、保留至返青期且具有活性的种子仅占种子总数的24．35％,其室内萌发率仅有3％,而在野外理论实生苗仅为11．09个／m^2,与此相反小嵩草营养繁殖所形成的新个体数为6256．25个／m^2,远远多于种子萌发所形成的实生苗数。此外,小嵩草营养繁殖效力也远高于有性繁殖效力,营养繁殖效力占总繁殖效力的90．92％。     

青海海北地区高山蒿草草甸植物群落的结构特征及其分布格局

对高山草甸主要植物群落结构特征及其分布格局的研究结果表明,矮嵩草草甸植物群落的丰富度最大,隶属１８科,４３属４５种,呈多优势种植物群落;小嵩草草甸居中,隶属１１科,３０属３５种,小嵩草（Ｋｏｂｒｅｓｉａｐｙｇｍａｅａ）为优势种;藏嵩草沼泽化草甸最小,隶属９科,２１属２３种,藏嵩草（Ｋ．ｔｉｂｅｔｉｃａ）为优势种。其中,有９个种群为３个群落中的共有种,分别占矮嵩草草甸、小嵩草草甸和藏嵩草沼泽化草甸总种数的２０．００％、２５．７１％和３９．１３％。它们在水分资源位上的生态位宽度较大。３个植物群落类型的种－面积关系呈对数曲线分布,群落的最小样方面积为０．２５ｍ２或０．５ｍ２较适宜。种－多度分布呈对数正态分布,其分布模型的表达式如下：Ｓ（Ｒ）＝Ｓ０ｅ－（ａ２Ｒ     

氮水平和竞争对互花米草与芦苇叶特征的影响

 互花米草 (Spartina alterniflora) 和芦苇 (Phragmites australis) 是滨海盐沼湿地的多年生草本植物,从世界范围来看,它们二者具有区域性的相互入侵特征,因此研究生境条件对两物种互侵机制的影响是一个十分有意义的生态学命题。该文运用随机区组实验设计方法,模拟海滩环境、构建人工种群、控制可变因子,研究了外来种互花米草与本地种芦苇分别单种和混种时,叶特征对不同氮水平、不同植株密度的响应。结果表明：随着氮水平的升高,互花米草和芦苇的叶面积无论是在单种还是混种情况下都显著增加 (p<0.05),但混种条件下芦苇的叶面积在高氮水平下增幅减少,这与高氮状况下互花米草与芦苇的竞争加剧有关;氮水平对单种中两种植物的叶数影响最显著 (p<0.01),对混种中互花米草的叶数和芦苇的叶宽影响最大 (p<0.05)。植株密度增加导致种内和种间竞争加剧,无论在单种还是混种处理下,都造成两种植物叶面积的显著减少 (p<0.05)。单种处理中, 两物种的叶数受密度的响应最显著 (p<0.05);而混种处理中芦苇对互花米草的竞争显著减小了互花米草的叶宽和叶数(p<0.05),互花米草对芦苇的竞争则显著减小了芦苇 的叶长、叶宽和叶数 (p<0.05)。两种植物的竞争结果受到氮营养的调控,低、高氮水平下互花米草的种间竞争能力大于芦苇,中氮水平下则是芦苇的种间竞争能力大于互花米草。高氮水平下互花米草通过叶面积的快速增加抑制了芦苇的叶生长,使其叶面积减少,从而在竞争中占据优势,这可能是互花米草入侵我国海滩芦苇种群的机制之一。     

太湖蓝藻滤液的遗传毒性研究

蓝藻爆发是环境污染引发的重要事件之一,随之产生的蓝藻毒素又直接危及区域水安全.该论文采用蚕豆和大蒜根尖微核试验研究了太湖蓝藻暴发期间蓝藻滤液的遗传毒性.结果表明,同阴性对照相比,所有试验处理对蚕豆根尖细胞微核发生率的影响显著增加;对大蒜根尖细胞微核发生率而言除蓝藻滤液8倍稀释液的影响不显著外,其它水平效应显著高于阴性对照,而且表现出一定的剂量效应.暴发期蓝藻滤液原液对蚕豆根尖细胞微核发生率影响显著高于阳性对照(0.8 mg·mL-1环磷酰胺)的效应,从而说明蓝藻暴发时期蓝藻滤液具有较强的遗传毒性.通过微核试验效果分析,蚕豆作为植物监测系统的敏感性和稳定性都优于大蒜材料.     

咸淡交替灌溉对克隆植物大米草生长繁殖和生物量分配的影响

通过温室模拟控制实验,研究了咸淡交替灌溉处理对外来克隆植物大米草(Spartina anglica)形态性状、克隆生长、生物量积累及分配格局的影响。实验共设6种浇灌处理:单一淡水灌溉(D)、单一咸水浇灌(X)、淡咸交替灌溉(DX)、咸淡交替灌溉(XD)、淡咸淡交替灌溉(DXD)和咸淡咸交替灌溉(XDX)。结果表明:DX处理条件下,大米草株高、叶片数及根长均达到最高;克隆数最多,且显著高于X、DXD和XDX处理;芽数及根状茎总长均显著大于XDX处理;在DX和D处理下,地上生物量、根系生物量、地下生物量和总生物量均显著高于其它处理。这表明作为滨海盐沼植物,大米草种群比较适应淡咸水交替环境,单一的咸水,以及过度的咸淡转换均不利于大米草的生长繁殖与生物量积累,而淡咸水交替过程的失序可能是引起我国大米草种群衰退的重要原因。     

不同处理对藏北地区退化人工草地垂穗披碱草种群克隆表型的影响

以不同退化程度和采用不同恢复措施的垂穗披碱草人工草地为对象,通过野外调查和室内分析相结合的方法研究了各类草地垂穗披碱草克隆种群相关表型特征的差异,结果表明,随着人工草地建植年限的延长,草地退化渐趋严重,垂穗披碱草克隆种群相关表型参数显著降低.相比较而言,封育可以提高种群的有性繁殖能力,但施肥和补播措施可以显著提高垂穗披碱草种群的克隆生长,其株高、分株数以及株丛数显著增加,而有性繁殖能力相对降低.因此,针对藏北高原以垂穗披碱草为最主要建群种或单优种群的退化草地恢复,施肥和补播应为最有效措施.     

基质及水位对入侵种互花米草生长的影响

为了揭示基质和水位对互花米草种群扩张过程的影响,通过室内模拟试验分析了不同基质和地下水位对互花米草幼苗存活率、高生长和生物量及分配等表型参数的影响。结果表明:基质、水位及其交互作用对互花米草幼苗生长影响显著;基质类型和地下水位的交互作用显著影响幼苗的存活率;同种基质中地下水位的降低显著促进了幼苗根长的增加;由于不同基质持水力和营养的差异,沙中生长的幼苗随地下水位的降低地上部分表现出显著的生长抑制,而沙土和壤土中的幼苗在中等水位生长最好;沙中幼苗根状茎的长度显著低于沙土和壤土,而随水位的降低,沙土和壤土根茎长度显著下降。由此可以推论,互花米草种群扩张强度因生境而异,在沙土和壤土基质中互花米草可能表现出更强的入侵性和扩散能力。