植物外来种入侵及其对生态系统的影响

对植物外来种的入侵及生态系统的影响进行综述与分析,植物入侵多种因子的影响,可分为外因和内因两类,植物外来种对生态系统的影响主要体现在生产力,土壤营养,水分,干扰体制,群落的结构和动态等方面,在管理外来种时,需对外来种的特性和影响因子进行系统的观察研究,采用机械法,化学方法和生物控制法等综合办法控制植物的入侵,引进植物引来种时,要对引进种的行为特性进行了调查研究,注意其安全性。     

不受欢迎的生物多样性：香港的外来植物物种

香港早在19世纪中叶开始就有外来植物入侵的记录,迄今为止,已发现多达238种已归化的外来或怀疑为外来的植物,其中又以薇甘菊（Mikania micrantha)、五爪金龙（Ipomoea cairica)、假臭草（Eupatorium catarium)、大黍（Panicum maximum)等最常见,外来植物最常见于受人为干扰的生境,例如荒废农田及路旁等,而较少在天然林地生境及贫瘠的灌草丛中发现,外来植物的对本地生态系统的影响主要局限于低地生境,它们常形成单优种群,减少了生境及贫瘠的灌草丛中发现,外来植物对本地生态系统的影响主要局限于低地生境,它们常形成单优种群,减少少了生境及动植物的多样性,外来动物对香港原生植物影响最大的是于20世纪70年代入侵的松树线虫（Bur-saphelenchus xylophilus)。外来的脊椎动物也有可能对香港的植物被演替产生影响,目前香港的外来植物当中,有些在大陆较少分布或没有记录,作为华南最大的港口,香港对外来物种的引入扮演着重要的角色,因此制定控制外来种在香港及华南地区的引入及传播的政策及措施非常重要。     

我国对3种外来入侵植物的利用

主要介绍了我国在防治生物入侵时,对水葫芦、紫茎泽兰、互花米草等入侵植物的综合利用.     

外来种对生物多样性的影响及其控制

外来种是那些借助自身力量或其它外界力量传播到其未曾分布过的地域 ,并且能进行繁殖传播的生物。外来种入侵已成为一种引人关注的现象。外来种通过竞争、捕食、牧食、改变生境和传播疾病等方式对本地生物产生威胁 ,影响本地生物多样性。外来种入侵成了生物多样性丧失的两个主要影响之一 (另一影响是生境的破坏 )。因此 ,探寻阻止或减少外来种入侵的方法很有必要。目前 ,人们运用机械法、化学法和生物控制法来控制外来种。在外来种入侵的初始阶段或外来种数量不多时 ,运用机械法较好。化学法有带来新环境污染的危险。生物控制法是应用天敌来防治或消灭有害生物。在外来种的控制上 ,生物控制法有一些成功的案例 ,但它并不是万能的。有些生物控制剂可能对非目标种产生影响 ,这要求在释放前对生物控制剂作更严格的检测。     

外来植物入侵对生态系统生产力的影响研究综述

外来植物入侵已成为全球尺度生态系统面临的一个主要环境问题。分析和总结了外来植物入侵对于生态系统生物量、生产力和碳固定的影响以及主要的影响因素,多数研究结果显示外来植物入侵会增加生态系统生物量和生产力,并进而增加生态系统对于二氧化碳气体的固定,但也有些研究结果得出相反的结论;另外,造成增加或减少结果的成因也是复杂的。系统全面地研究外来植物入侵,特别是考虑到空间上异质性和入侵的时间尺度,在研究外来植物入侵对生态系统生物量、生产力以及碳固定的影响方面尤为重要。     

从上海外来杂草区系剖析植物入侵的一般特征

全球化不仅改变了世界的政治和经济格局,而且也改变了生物分布的格局,导致生物种群的重新分布,由此而产生的生物入侵已成了各国政府,国际社会和学术界所共同关心的问题,本文从上海市杂草植物区系的构成入手,揭示了该区植物入侵的特点,产生的原因以及将来的发展趋势,同时还从一般意义上探讨了入侵杂草和入侵生境的特征,植物入侵的环境和经济后果以及入侵生态学领域中重要的研究方向。     

江苏省外来种子植物的初步调查和分析

对江苏省外来种子植物的种类、来源地及分布状况进行了初步调查统计。调查结果显示,江苏省共有外来种子植物393种,大多数来源于欧洲和美洲,主要通过有意引种和无意引入2种方式引入。有意引种的栽培植物有276种,其中观赏植物132种、蔬菜46种、林木35种、工业原料植物17种、药用植物12种、牧草植物11种、粮食作物11种、果树7种以及油料作物5种。另外,外来种子植物中有逃逸种62种、归化种22种、入侵种33种;81．8％的入侵种在江苏全省均有分布;入侵种以菊科（Compositae）和禾本科（Poaceae）植物为主,分别有11种和7种。在此调查结果基础上,对江苏省外来种子植物的分类和危害进行了讨论,并对江苏省外来物种的利用和管理提出了一些建议。     

黑龙江省外来入侵植物分布格局及其影响因素

以省为单位开展外来入侵植物分布格局及其影响因素的研究,对于有效控制和预防外来入侵植物具有重要意义。本文在查阅文献资料、植物标本和野外调查的基础上,应用相关分析的方法,探讨了社会经济因素和生态环境因素对黑龙江省外来入侵植物分布的影响。结果表明,黑龙江省现有外来入侵植物52种,共隶属19个科,其中种数最多的科是菊科,其次是苋科。出现频率最高的是野西瓜苗、月见草,外来入侵植物生活型主要为一、二年生草本。北美洲和欧洲是黑龙江省外来入侵植物的主要来源地,哈尔滨市外来入侵植物种类最多,其次是牡丹江市、齐齐哈尔市、绥化市,双鸭山市、大庆市和七台河市最少。导致这一格局的主要因子为总人口数和交通运输业生产总值,而就外来入侵植物的物种密度而言,其与各行政区的面积、市/地区内自然保护区总面积呈显著的反比例关系。     

广州外来入侵植物

根据野外调查及相关文献资料,初步探讨了广州市外来入侵植物的种类组成、分布生境、生长特性、危害以及来源.结果表明:广州市现有外来人侵植物73种,隶属于27科59属,其中菊科(19种)、禾本科(8种)、豆科(7种)和苋科(7种)植物占了入侵植物总种数的56.2%.生活型分析发现,在广州有分布的外来入侵植物中,陆生草本植物最多(58种),其次为灌木(10种)、水生草本(3种),乔木种类最少(2种),它们主要生长在人类干扰比较频繁的低海拔地区.另外,基于对外来入侵植物目前在野外的生长和分布状况等生态学特性进行分析,可大致将它们对本地生物多样性危害程度分为3级,其中危害严重的有11种,危害中等的有25种,危害较轻的有37种.从原产地分析来看,61种来自于热带美洲地区,占广州外来入侵植物总种数的83.6%.与国内其他地区外来入侵植物进行比较发现,广州和广西共有种数最多,有62种,然而,对已经造成严重危害的外来植物种类,在数量上广州与香港、深圳和广西相同种类较多,分别有8种、7种和6种.对广州市目前外来植物的入侵风险(潜在威胁)的评估结果表明,对一些在其它地区已经造成严重危害的外来植物,应当加强监控,防止入侵扩散并造成重大生态灾难.还对广州市外来植物入侵的主要途径及防治策略做了简要分析和说明.     

植物外来种的生态风险评估和管理

生物入侵是指物种借助于自身力量或外界力量 ,传入到其进化史上未曾分布过的地域 ,并能繁衍后代的过程。植物外来种的入侵可以通过多种途径 :如野生动物、风、水和人类的活动等传播 ,尤其是人类活动的影响使生物入侵的范围、频率和强度超过自然入侵。目前已有部分外来的植物被人们确定为生物污染剂。生物污染剂不同于化学污染剂 ,后者可以随时间而减弱或分解掉 ,而前者则有持久性、倍增性和传播性。有些入侵性的外来植物可以对自然资源造成不可挽救的破坏 ,使经过几千年协同进化的植物、动物、土壤和水分的生态平衡被破坏。当本地植物被外来…     

外来植物火炬树水浸液对土壤微生态系统的化感作用

引种自北美的外来植物火炬树(Rhus typhina L.)是中国北方主要造林树种之一.然而,近年来分布区的不断扩大暗示着该树种的潜在入侵性.以火炬树为对象,研究火炬树不同浓度(0、0.005、0.025、0.1g/mL)的鲜枝叶水浸液对土壤微生物群落结构、酶活性、土壤养分含量及土壤矿化的影响.研究结果表明:随着水浸液浓度的提高,火炬树增加了细菌和真菌的数量;火炬树对所测土壤酶活性产生了不同程度的影响,脲酶和磷酸酶均有随着水浸液浓度的提高而增大的趋势,而蔗糖酶活性受影响不明显;随水浸液浓度升高,火炬树显著提高了土壤全碳、全钾、速效氮、有效磷、速效钾的含量,对土壤含水量、pH值、全氮与全磷没有显著影响;同时,火炬树通过促进微生物的矿化速率,提高了土壤无机氮的供给.以上结果表明,火炬树可以改变土壤的微生物组成和土壤酶活性并影响土壤相关营养元素循环,从而为自身的入侵创造有利条件.本研究揭示外来植物火炬树水浸液对土壤微生态系统的影响,从化感间接作用角度为火炬树的潜在入侵性提供进一步的数据支持.     

Effects of exotic plant invasion on soil nitrogen availability

外来植物入侵对土壤氮循环和氮有效性的影响是入侵成功或进一步加剧的重要原因。通过对比相同研究地点入侵区域和无入侵区域的土壤原位氮状态差异, 探讨了外来植物入侵对土壤氮有效性的影响程度和生理生态学机制。基于107篇相关研究文献数据的整合, 发现植物入侵区域相对于无入侵区域土壤总氮、铵态氮、硝态氮、无机氮、微生物生物量氮含量显著增加, 增幅分别为(50 ± 14)%、(60 ± 24)%、(470 ± 115)%、(69 ± 25)%、(54 ± 20)%。土壤硝态氮含量增幅较大反映硝化作用增强, 这可能增加入侵植物硝态氮利用以及喜硝植物的共存。温带地区植物入侵后土壤的硝态氮含量增幅显著高于亚热带地区。固氮植物入侵后土壤的总氮和无机氮含量增幅均显著高于非固氮植物入侵。木本和常绿植物入侵后土壤的总氮含量增幅分别高于草本和落叶植物入侵; 而土壤铵态氮含量的增幅没有显著差异且与固氮入侵植物占比无明显关系; 然而硝态氮含量的增幅普遍较高且与固氮入侵植物占比显著正相关。外来入侵植物固氮功能以及凋落物质量和数量是影响土壤氮矿化和硝化过程的关键因素。该研究为理解外来植物入侵成功和加剧的机制以及入侵植物功能性状与土壤氮动态之间的关系提供了新的见解。     

Urbanization and exotic plants in northern Sydney streams

The vegetation and sediment of urban and non‐urban streams in the northern Sydney region were compared to examine the possible effects of urbanization on within‐stream vegetation. Many sediment characteristics were significantly different in urban streams. At least one exotic plant species was found in each urban stream sampled, but none were found in the non‐urban streams. The presence of exotic species led to the overall number and abundance of plant species being significantly higher in urban streams. Interestingly, the number and abundance of native species at the urban sites were the same as non‐urban sites, but a different suite of species was usually present. This suggests that urban streams favour exotic plants and certain native plants that are adapted to the modified conditions. The differences between the plant communities in the urban and non‐urban streams appeared to be associated with the increased level of nutrients in the urban stream sediment. Several multivariate techniques were used to assess the relative importance of individual nutrients, but no nutrients were directly associated with the observed differences. In particular, total phosphorus levels were less important in explaining the vegetation patterns than a combination of nutrients. It is therefore likely that the general increase of nutrients in stream sediment has enhanced exotic invasion and altered stream plant communities in Sydney streams.     

外来植物入侵对土壤氮有效性的影响

外来植物入侵对土壤氮循环和氮有效性的影响是入侵成功或进一步加剧的重要原因。通过对比相同研究地点入侵区域和无入侵区域的土壤原位氮状态差异, 探讨了外来植物入侵对土壤氮有效性的影响程度和生理生态学机制。基于107篇相关研究文献数据的整合, 发现植物入侵区域相对于无入侵区域土壤总氮、铵态氮、硝态氮、无机氮、微生物生物量氮含量显著增加, 增幅分别为(50 ± 14)%、(60 ± 24)%、(470 ± 115)%、(69 ± 25)%、(54 ± 20)%。土壤硝态氮含量增幅较大反映硝化作用增强, 这可能增加入侵植物硝态氮利用以及喜硝植物的共存。温带地区植物入侵后土壤的硝态氮含量增幅显著高于亚热带地区。固氮植物入侵后土壤的总氮和无机氮含量增幅均显著高于非固氮植物入侵。木本和常绿植物入侵后土壤的总氮含量增幅分别高于草本和落叶植物入侵; 而土壤铵态氮含量的增幅没有显著差异且与固氮入侵植物占比无明显关系; 然而硝态氮含量的增幅普遍较高且与固氮入侵植物占比显著正相关。外来入侵植物固氮功能以及凋落物质量和数量是影响土壤氮矿化和硝化过程的关键因素。该研究为理解外来植物入侵成功和加剧的机制以及入侵植物功能性状与土壤氮动态之间的关系提供了新的见解。     

Biological soil crusts determine the germination and growth of two exotic plants

In arid and semiarid ecosystems, the potential threats of exotic invasive species are enhanced due to increasing human activities. Biological soil crusts (BSCs), acting as arid ecosystem engineers, may play an important role in preventing the establishment of exotic invasive plants. Our goal was to examine whether BSCs could inhibit the establishment of probable exotic plant species originating from adjacent grasslands located along the southeast edge of the Tengger Desert. In our study, we investigated the effects of three BSC types (cyanobacteria, lichen, and moss crusts) under two disturbance conditions (intact and disturbed) on the establishment of two exotic plant species (Ceratoides latens and Setaria viridis) using indoor experiments. We found both negative and positive effects of BSCs on the establishment of the two exotic plant species. Compared with the disturbed BSCs, the germination percentages of C. latens and S. viridis were reduced by 54% to 87% and 89% to 93%, respectively, in intact BSCs. In contrast, BSCs significantly promoted the height growth and aboveground biomass of the two exotic plant species (p < .05) by enhancing the soil water and nutrient availability for the exotic plants. Our results confirm that BSCs strongly suppress the rapid expansion of exotic plant populations by inhibiting germination of seed with big size or appendages and have a weak inhibitory effect on exotic plant with small and smooth seeds. This may decrease the threat of propagation of exotic species. In the meantime, BSCs promote the growth of a few successful engraftment seedlings, which increased the beta diversity. Our work suggests that better understanding the two opposing effects of BSCs on the establishment of exotic plant species in different growth stages (germination and growth) is important for maintaining the health and stability of revegetated regions.     

外来植物紫茎泽兰入侵对土壤理化性质及丛枝菌根真菌(AMF)群落的影响

为了揭示外来植物紫茎泽兰入侵对入侵地土壤丛枝菌根真菌(AMF)群落及相关肥力的影响,比较测定了紫茎泽兰不同入侵程度土壤理化性质、AMF侵染率及AMF群落的差异。结果表明,紫茎泽兰入侵降低了土壤pH,使土壤中有机碳、全氮和速效钾含量分别增加83.0%,106.9%和111.0%;尽管对全磷含量没有显著影响,但有机磷含量呈升高的趋势,而速效磷呈降低的趋势。紫茎泽兰入侵降低了本地植物的AMF侵染率;随着入侵程度的加深,土壤中以膨胀无梗囊霉(Acauospora dilatata)为优势种的AMF群落结构逐渐转变为以近明球囊霉(Glomus claroideum )为优势种的结构,紫茎泽兰可在其根周选择培育近明球囊霉,而对其它AMF种,特别是对膨胀无梗囊霉则存在抑制作用;基于各AMF种多度的聚类分析表明,形成紫茎泽兰单优群落土壤中各AMF种多度与未入侵的本地植物群落及入侵程度较轻的紫茎泽兰与本地植物群落之间存在明显分歧。综合分析推断认为,紫茎法兰入侵改变了入侵地土壤理化性状,抑制AMF对土著植物的侵染,改变AMF群落,并在其根周选择培育近明球囊霉,这可能是紫茎泽兰入侵及扩张的重要途径之一。     

高寒湿地退化对植物群落特征与土壤特性的影响

以黄河首曲湿地为研究对象,基于野外采样数据和不同退化程度（无明显退化ND;轻度退化LD;中度退化MD;重度退化HD）,分析植物群落、土壤特性及其关系。结果表明,随湿地退化程度增加,禾本科重要值呈减少趋势而毒杂草重要值呈增加趋势,且植物高度、盖度及地上生物量显著降低;重度退化程度下Patrick物种丰富度指数最低,表明植物群落结构由复杂趋向简单。土壤有机碳、全氮随退化程度增加均显著降低,碳氮比与pH值则呈相反变化,表明高寒湿地退化不利于养分的积累,且土壤逐渐呈碱性。pH、有机碳及全氮为高寒湿地响应退化的理化因子;湿地不同退化程度影响植物群落的土壤因子略有不同,且尤以电导率最为明显,这与土壤养分状况相关。湿地退化过程中植物群落的生长、结构发生改变,植物与土壤理化性质相互作用进而影响湿地生态功能。因此,探究植物群落与土壤理化特征可为修复退化湿地提供依据。     

紫茎泽兰(Ageratina adenophora)入侵对土壤微生物群落和理化性质的影响

外来入侵植物与入侵地土壤微生物群落的互作关系是影响外来植物入侵力和生态系统可入侵性的一个重要领域。因此,研究外来植物入侵对入侵地土壤微生物群落及其理化性质的影响不仅可以全面地评估入侵植物对生态系统的影响,而且对于探索外来植物入侵的土壤微生物学机制尤为重要。采用磷脂脂肪酸(PLFAs)和传统培养相结合的方法研究了外来入侵植物紫茎泽兰对入侵地土壤微生物群落结构的影响;同时研究了紫茎泽兰入侵对11种土壤理化因子的影响。结果表明紫茎泽兰入侵改变了土壤微生物群落结构,提高了土壤自生固氮菌、氨氧化细菌和真菌的数量;同时,显著地提高了土壤的有效磷、速效钾、硝态氮、氨态氮和土壤有机碳含量,降低了土壤总钾含量和pH值。土壤微生物不同生理类群的变化与土壤中植物可直接吸收利用养分的变化显著相关。紫茎泽兰在入侵地成功定殖后,可能通过改变土壤微生物群落结构,特别是增加了与土壤养分循环相关的微生物功能类群数量,进而提高了土壤可利用的养分水平,创造对自身生长有利的土壤环境。紫茎泽兰改变土壤微生物群落是其入侵的一部分,这种改变进而加速了土壤养分循环,可能增强了紫茎泽兰的养分吸收,进而促进其生长、竞争和扩张。     

渝北水源区水源涵养林构建模式对土壤渗透性的影响

土壤渗透性是评价土壤水源涵养作用重要指标之一,其受制于许多外在和内在因素的影响,与植被类型、土壤结构、土壤种类和降雨强度等关系密切。为探讨不同构建模式水源涵养林对土壤渗透性能的影响,以裸地为对照,以土壤初渗速率,稳渗速率,平均渗透速率和渗透总量表征土壤渗透性,对重庆北部水源区8种不同构建模式的水源涵养林地的土壤渗透性及其与理化性质的关系进行研究。结果表明:不同模式水源林地和同一模式林地不同层次土壤渗透性能存在较大差异,各林地土壤渗透性随土壤深度的增加而降低,母质层土壤渗透性受林分类型和林分结构等外界条件的干扰较小,差异不显著;8种林地土壤渗透性均好于裸地,各林地土壤渗透性能大小依次为:广东山胡椒×杉木混交林马尾松×柳杉混交林(火烧迹地)四川大头茶×四川山矾混交林毛竹×四川山矾×马尾松混交林马尾松×广东山胡椒混交林马尾松×四川大头茶混交林广东山胡椒×四川杨桐混交林毛竹纯林裸地,根据土壤渗透能力可将8种模式林分类型分为4类:第1类,广东山胡椒×杉木混交林和马尾松×柳杉混交林,土壤渗透性最好;第2类,四川大头茶×四川山矾混交林,土壤渗透能力较好;第3类,毛竹×四川山矾×马尾松混交林、马尾松×广东山胡椒混交林、广东山胡椒×四川杨桐混交林、马尾松×四川大头茶混交林,土壤渗透性好;第4类,毛竹林和裸露地,土壤渗透性最差。以广东山胡椒和杉木混交的林分模式的土壤渗透性最好,毛竹纯林地最差,毛竹纯林对提高土壤渗透性作用较差,营林时适当增加毛竹林中其他树种的混交比例可增强林地土壤渗透性能。通用经验方程对各林分土壤入渗过程的拟合效果最好,比较适用于描述本研究区域水源涵养林地土壤入渗特征的模型,Kostiakov方程拟合效果次之,Horton方程最差;结合相关分析,筛选出9个极显著或显著影响土壤渗透性能的土壤理化性质因子,通过主成分分析法,得到土壤渗透性能综合参数α及与其极显著相关因子的综合参数β,并构建土壤渗透性各指标及其综合参数α与β的线性回归模型,为重庆北部的水源涵养林建设和防治水土流失提供理论依据。     

连续免耕对不同质地稻田土壤理化性质的影响

以我国南方地区典型的单季水稻生产大田为研究对象,按土壤质地分为壤质和粘质两个系列,探讨不同质地稻田土壤理化性质变化对连续免耕的响应规律。结果表明,在无秸秆覆盖条件下,随着免耕年限的增加,壤质和粘质稻田土壤的耕层均有紧实度提高的趋势,特别是粘质土壤,导致耕层变浅。与常年翻耕土壤相比,免耕6a后壤质水稻土0—20 cm土层的紧实度值平均增加了32%,而粘质的平均增加了90%。在相同免耕年限条件下粘质稻田土壤容重的增加也比壤质土壤的明显。壤质土壤0—10 cm土层有机质和碱解氮含量随免耕年限延长而提高,而在粘质土壤则显著降低。无论是壤质还是粘质土壤,连续免耕多年后土壤速效磷均在耕层(0—20 cm)富集,而速效钾则相反。总体而言,壤质水稻土对免耕的适宜性要优于粘质土壤;应根据土壤质地的不同选择性地实施免耕技术,并结合秸秆覆盖,以实现免耕稻田土壤的可持续利用。