人工拔除互花米草对红树林大型底栖动物群落的影响

【背景】大型底栖动物群落是红树林生态系统结构与功能的重要组成部分。大型底栖动物群落及其所在的红树林生态系统正遭受严重的人类活动介导的多种侵扰,如烈性入侵植物互花米草的入侵。很多研究调查了红树林生态系统底栖动物群落对互花米草入侵的响应,但互花米草移除对生物群落的影响鲜有报道。【方法】选取位于山口国家级红树林保护区的3个断面(山角、永安和北界),分别在3个断面定量采集互花米草拔除前和拔除后的底栖动物,比较其物种组成、栖息密度和生物量,研究人工拔除互花米草对红树林大型底栖动物群落结构的影响。【结果】大型底栖动物群落在互花米草拔除前后发生了显著变化:在选取的3个断面上共观测到1~3种拔除前后共有的物种,且优势种在3个断面上均发生了变化;物种丰富度在2个断面(永安和北界)上略有增加,在一个断面(山角)上降低;在3个断面上,互花米草拔除后生物的栖息密度和生物量都显著降低。【结论与意义】底栖动物群落的这些显著变化会对其栖息地内以及周边红树林生态系统的食物网结构及红树林的生态功能产生重要影响,因此当大规模人工移除互花米草时,需充分考虑这些变化可能带来的负面影响,制定合理、有效的互花米草清除策略,保护脆弱的红树林生态系统。     

盐沼植物对大型底栖动物群落的影响

2005年5月下旬在崇明东滩中潮区相同高程上的裸地(ld)、海三棱藨草(Scirpus×mariqueter)地(hs)、芦苇(Phragmites australis)地(lw)、互花米草(Spartinaalterniflora)地(hh)里取样研究了大型底栖动物群落。ld物种数、总个体数、Shannon-Wiener指数、Margalef物种丰富度指数、平均密度和平均生物量都是最低的;平均密度在裸地和3种盐沼植物地间都存在显著差异(P<0.05,LSD检验);平均生物量在海三棱藨草地与裸地间存在极显著的差异(P<0.01,LSD检验);等级聚类分析(Cluster)表明,裸地和盐沼植物地间大型底栖动物群落差异明显。hs、lw、hh中的优势种都是底上附着型的软体动物,而ld中则以穴居型的甲壳动物占优势;hs、lw、hh、ld的面上群与面下群的比值分别为0.56、0.63、0.63、0.75。3种盐沼植物地间大型底栖动物群落相似性程度较高,但非度量多维标度(MDS)排序仍然揭示出可以区分的差异。这些差异体现了盐沼植物对大型底栖动物群落的明显影响。盐沼植物是通过直接改变生境结构或间接影响水动力和沉积物扰动等作用进而明显地影响大型底栖动物群落,盐沼植物也是影响潮间带大型底栖动物群落的重要生态因子。     

互花米草入侵对盐沼和红树林滨海湿地底栖动物群落的影响

盐沼和红树林等滨海湿地支持着丰富的生物多样性和复杂的食物网,其中底栖动物群落在滨海湿地食物网中起着不可替代的营养枢纽作用,但也极易受到外来干扰的影响而发生变化,进而影响整个滨海湿地的生物多样性及物质循环和能量流动。作为中国滨海湿地面临的严重威胁之一,互花米草入侵对底栖动物群落结构和食物网关系的影响需要引起关注。互花米草入侵滨海湿地生态系统会对其底栖动物群落结构和食物网关系造成影响,但具体的入侵后果和影响程度受到诸多因素制约。本文主要从原生植被覆盖状况、入侵时间、互花米草生长特征以及底栖动物类群等多个角度探讨了互花米草对滨海湿地底栖动物群落结构的影响,并阐述了互花米草入侵导致的底栖动物食物网关系的变化及其潜在机制,指出了当前研究的不足,并对未来滨海湿地管理中应予以关注的研究内容提出了建议。     

杉木心材精油抑菌活性及其化学成分研究

通过水蒸气蒸馏法提取杉木心材精油,并进行柱层析分离、气-质联用分析和抑菌活性试验,比较分析了精油含量、化学组成和抑菌活性成分.结果表明,杉木心材精油含量为1.794～2.076(w/w);气-质联用分析共分离出47个色谱峰,鉴定出27个化合物(占精油总量的99%),其中主要成分为柏木脑(76.27%);杉木心材精油对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、伤寒沙门氏菌等均有较明显的抑制作用;柏木脑是杉木精油的主要抑菌活性成分.     

互花米草入侵对大型底栖动物群落垂直结构的影响

2012年8月,在浙江省玉环县漩门湾国家湿地公园,利用自制分层采样器,以5 cm为单位对0—25 cm泥层进行分层取样,研究潮间带互花米草滩涂和自然滩涂两种生境中大型底栖动物的垂直分布情况,以及互花米草入侵对大型底栖动物垂直结构的影响。两种生境中共获得大型底栖动物40种,其中软体动物18种,甲壳动物13种,环节动物4种,其他类群5种。在自然滩涂生境中获得的物种数为30种,互花米草生境为31种,两种生境的共有种有21种。互花米草和自然滩涂生境平均栖息密度分别为222.6株/m2和1052.8株/m2。研究结果表明:(1)大型底栖动物主要栖息在0—10 cm泥层深度;(2)大型底栖动物群落沿泥层深度存在分层分布现象;(3)互花米草入侵缩短了底栖动物的垂直分布距离,但对其主要栖息深度影响不大;(4)互花米草入侵改变了原来生境特征,导致大型底栖动物的群落结构发生变化。     

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.     

河口盐沼植物对大型底栖动物群落的影响

通过对长江口崇明东滩盐沼海三棱燕草带大型底栖无脊椎动物进行取样调查,研究了不同盐沼底栖动物群落结构及其多样性特征,分析了盐沼植物群落特征与底栖动物群落的关系。研究发现。（1）沿着河口盐沼海拔梯度,从低位盐沼到高位盐沼,底栖动物群落结构及多样性具有明显的梯度变化;（2）盐沼植被与底栖动物群落有密切的关系,尤其是植株高度,地下部分生物量与底栖动物密度,Shannon-Weiner多样性指数,物种丰度的相关性最显著。（3）盐沼植被影响底栖动物群落,是由于植物的地下部分和地下部分结构导致盐沼生境结构复杂,增加了沉积物表层环境的结构异质性,使生境多样化,给底栖动物提供大量生活空间,（4）不同盐沼带海三陵蔗草群落的差异,提供了盐沼表层地貌的变化,这种变化及植物结构的复杂化,在这一些动物提供拓殖地的同时,也为底栖动物躲避捕食者提供了避护所;（5）盐沼植被可以改变口潮滩生境中的沉积环境,并通过消浪、缓流及调节有机质的输入动态和沉积作用而影响底栖动物群落的组成和结构。     

广西北海西村港互花米草对红树林湿地大型底栖动物群落的影响

为了解互花米草(Spartina alterniflora)入侵红树林的生态影响, 作者对位于北海市西村港的红树林湿地以及周边互花米草盐沼的大型底栖动物群落多样性和群落结构进行了研究。2012年10月至2013年9月连续4次取样, 按照取样时间研究大型底栖动物的种类、物种组成、生物量和生物多样性等群落特征的差异, 探讨互花米草入侵红树林湿地对大型底栖动物的影响。本研究共采集底栖动物16种, 隶属于5门7纲15科, 其中互花米草群落10种, 红树林湿地12种。研究发现互花米草入侵后中国绿螂(Glauconome chinensis)个体数量剧增, 导致不同采样时间互花米草盐沼的大型底栖动物生物量均显著高于红树林湿地; 除个别月份外, 红树林湿地大型底栖动物的Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Pielou均匀度指数均显著高于互花米草群落。基于生境-采样时间的双因素方差分析结果表明, Shannon-Wiener多样性指数和Simpson指数在两种生境间差异显著; 两种生境的Margalef丰富度和Pielou均匀度指数在不同采样时间差异显著; 大型底栖动物生物量和物种数量在两种生境间和不同采样时间差异均显著。基于多元回归分析的研究结果表明, 互花米草密度是影响大型底栖动物生物量的关键因子, 而互花米草株高可以解释物种个体数量、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson指数在两种生境的变化。对不同采样时间大型底栖动物群落结构的非度量多维度(non-metric multidimensional scaling, NMDS)分析结果表明, 红树林与互花米草群落的大型底栖动物群落相似性很低。总而言之, 在西村港地区, 互花米草入侵虽然增加了大型底栖动物的生物量, 但由于优势物种的凸显, 显著降低了大型底栖动物群落的多样性, 且种类组成与群落结构与红树林群落相比已有差异。由此可见, 互花米草入侵红树林对当地的大型底栖动物群落多样性造成影响。     

不同互花米草治理措施对植物与大型底栖动物的影响

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。       

红树林植被对大型底栖动物群落的影响

大型底栖动物是红树林生态系统的重要组成部分,从红树林大型底栖动物种类、红树林与其周边生境大型底栖动物群落的比较,以及生境变化对动物群落的影响等方面阐述了红树林植被与大型底栖动物群落的关系.从物种数量上看,软体动物和甲壳类动物构成了红树林大型底栖动物的主要部分.影响大型底栖动物分布的环境因素包括海水盐度、潮位和土壤特性等,但在小范围区域,林内动物的分布更多地与红树林植被特性和潮位有关.因此,由于红树林植被破坏或者恢复引起的生境变化,将导致大型底栖动物群落和常见物种种群的变化,尤其对底上动物影响明显;随着人工恢复红树林的发育,林内底栖动物的多样性相应增加,优势种也发生变化.相比位于相同潮位的无植被滩涂,红树林可促进潮间带生物多样性.     

江苏沿海互花米草(Spartina alterniflora Loisel)盐沼扩展过程的遥感分析

互花米草(SpartinaalternifloraLoisel)自1982年在江苏沿海栽种以来,在江苏沿海已形成了大片互花米草盐沼。本文通过对历年TM卫星相片上互花米草盐沼的识别、判读及统计,认为江苏沿海互花米草盐沼的年扩展速度在早期较慢,仅为23 4%,中期较快为89%,后期又减慢为48%。结合野外调查,绘制出了江苏沿海互花米草的分布图。此外,就互花米草盐沼对江苏沿海湿地植被演替的影响进行了讨论。     

Estimation of primary production using five different methods in a Spartina alterniflora salt marsh

The aboveground production of Spartina alterniflora in a salt marsh in Barataria Bay, Louisiana, USA was estimated using five different harvest methods: peak standing crop (PSC), Milner-Hughes, Smalley, Wiegert-Evans, and Lomnicki et al., and a non-destructive method based on measurement of stem density and longevity. Annual production estimates were 831 ± 41, 831 ± 62, 1231 ± 252, 1873 ± 147 and 1437 ± 96 g dry wt m^–2 for each method, respectively. The average longevity of individually tagged young shoots was 5.2 ± 0.2 months, equivalent to an annual turnover rate of 2.3 crops per year. Among the five methods, Wiegert-Evans and Lomnicki et al. were considered more accurate than the other three because they corrected for mortality losses between sampling times. The Lomnicki et al. method was preferred over the Wiegert-Evans method because of its greater simplicity.     

闽江河口互花米草不同入侵年限湿地土壤磷赋存形态

选择闽江河口鳝鱼滩互花米草不同入侵年限湿地(SA₁,5～6年;SA₂,8～10年;SA₃,12～14年)为对象,基于时空互代法研究了互花米草入侵对湿地土壤磷赋存形态的影响。结果表明: 不同入侵年限互花米草湿地土壤中难分解态磷(HCl-Pi、Residual-P)含量的占比最高(46.4%～46.7%),中等易分解态磷(NaOH-Pi、NaOH-Po、Sonic-Pi)次之(40.0%～44.0%),而易分解态磷(Resin-Pi、NaHCO₃-Pi、NaHCO₃-Po)最低(9.5%～13.3%)。随着互花米草入侵年限的增加,湿地土壤磷赋存形态及其空间分布特征也发生明显改变,中等易分解态磷、难分解态磷和总磷含量整体上均呈增加趋势,而易分解态磷含量呈降低趋势。相对于SA₁,SA₂的中等易分解态磷、难分解态磷和总磷含量分别增加了11.5%、9.7%和10.5%,而SA₃分别增加了24.8%、13.2%和13.5%。互花米草入侵年限的增加显著改变了湿地土壤磷的赋存形态特征,这主要取决于电导率(EC)、pH值及粒度等关键因子的变化。近年来,闽江河口开展的互花米草定期刈割治理在一定程度上减少了残体向土壤归还磷养分的能力,降低了土壤中易分解态磷的养分供应。     

Oxygen loss from Spartina alterniflora and its relationship to salt marsh oxygen balance

Spartina alterniflora has been reported to lose significant amounts of oxygen to its rhizosphere with potentially important effects on salt-marsh biogeochemical cycling and plant productivity. The potential significance of this oxidative pathway was evaluated using laboratory split-chamber experiments to quantify oxygen loss from intact root systems under a wide variety of pre-treatment and incubation conditions including antibiotics to inhibit microbial respiration. The aerenchyma system of S. alterniflora was found to transport O₂, N₂, Ar, and CH₄ from above-ground sources to its below-ground roots and rhizomes. While non-respiratory gases were observed to move from the lacunae to water bathing the root systems, net O₂ loss did not occur; instead oxygen present outside of the roots/rhizomes was consumed. Net oxygen loss was found when resistance to gas transport was reduced in the lacunae-rhizosphere pathway by placing the root systems in a gas phase and when plant respiration was significantly reduced. Root system respiration appeared to be the major variable in the plant oxygen balance. When root and rhizome respiration was inhibited using poisons or lowered by cooling, the oxygen deficit was greatly reduced and oxygen loss was indicated. The effect of seasonal temperature changes on root system oxygen deficit presents a possible explanation as to why Spartina produces root systems with respiration rates that cannot be supported by gas transport. Overall, while oxygen loss from individual plant roots is likely, integrating measured root system oxygen loss with geochemical data indicates that the mass amount of oxygen lost from S. alterniflora root systems is small compared to the total oxygen balance of vegetated salt marsh sediments.     

Effects of drainage and soil organic content on growth of Spartina alterniflora (Poaceae) in an artificial salt marsh mesocosm

An artificial salt marsh mesocosm was constructed using 680-L polypropylene tanks to determine the effect of soil drainage depth and organic content on growth and rhizome proliferation of the salt marsh smooth cordgrass Spartina alterniflora. Soil drainage depth had no effect on accumulation of aerial or subsurface plant tissue, but tanks that had 2.5% soil organic content supported enhanced aerial tissue and rhizome growth compared to tanks that contained sand alone. We propose a mathematical model for predicting the mass of photosynthetically significant leaf tissue without cutting and drying leaves. Implications of these findings for salt marsh creation projects are discussed.     

长江口互花米草生长区大型底栖动物的群落特征

2005年对长江口潮滩湿地互花米草(Spartina alterniflora)生长区不同季节大型底栖动物群落特征的研究表明:长江口互花米草生长区的大型底栖动物有21种,其中甲壳纲10种、多毛纲5种、腹足纲5种、辨鳃纲1种.主要种类有拟沼螺(Assiminea sp.)、背蚓虫(Notomastus latericeus)、尖锥拟蟹守螺(Cerithidea largillierli)、中国绿螂(Glauconome chinensis)、钩虾(Gammaridae sp.)等.食性功能群均以碎屑食者和植食者为主.大型底栖动物平均栖息密度为(650.5±719.2)个/m2,标准误主要是由于北湖的拟沼螺密度很大.栖息密度从大到小的顺序为沿河口梯度从内到外分布的北湖边滩、崇明东滩、金山卫边滩.大型底栖动物群落分布不均匀,沿河口梯度变化存在明显的空间差异.栖息密度和物种多样性在夏季最高,冬季最低.大型底栖动物平均生物量为(20.8±6.1)g/m2,季相变化为夏季＞秋季＞春季＞冬季.BIO-ENV分析表明沉积物粒径和盐沼高度是大型底栖动物群落特征的主要影响因素.不同研究结果的差异除了时空因素外可能与互花米草的种群动态有关.加强不同时间尺度的研究有助于正确评价互花米草对大型底栖动物的影响.     

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．     

三种盐胁迫对互花米草和芦苇光合作用的影响

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50 mmol·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NaCl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, NaCl次之, Na₂SO₄最小。Na₂S处理后, 互花米草净光合速率(P_n)出现显著上升, 芦苇P_n值大幅度下降。互花米草的光饱和点(I_sat)上升而芦苇的I_sat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。NaCl处理后互花米草P_n值也出现小幅上升, 而芦苇P_n值略有下降。Na₂SO₄处理对互花米草和芦苇的P_n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。     

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。     

盐度变化条件下芦苇对互花米草的化感效应

以芦苇凋落物为试材,采用溶液浸提法和厌氧腐解法,获得水提物和腐解产物两种浸提物母液;在5‰和10‰盐浓度下以两种浸提物母液和25%母液分别处理互花米草种子、刚萌发的幼苗以及互花米草滩涂中特有的互花米草益生菌,考察盐度变化对互花米草种子的萌发、幼苗生长以及菌落生长的影响.结果表明：盐处理能够显著促进互花米草种子的萌发、幼根以及互花米草益生菌的生长(P＜0.05).较高的盐浓度(10‰)下,芦苇水提物对互花米草的萌发、生长和互花米草益生菌的生长呈促进作用;当盐浓度降低至5‰时,该促进作用消失.在较低的盐浓度(5‰)下,芦苇腐解产物对互花米草萌发产生显著的抑制作用;在较高盐浓度(10‰)时,则对互花米草益生菌产生显著促进作用(P＜0.05);在试验的任一盐浓度下,芦苇腐解产物对互花米草幼苗和幼根的生长均存在显著的抑制效果(P＜0.05).