外来入侵植物加拿大一枝黄花凋落物分解动态研究
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言2
1材料与方法3
1.1研究方法和路线 ...3
1.2试验材料3
1.3试验样品采集及处理方法.........................................................4
1.4数据分析4
2 结果与分析4
3 讨论 6
4 展望7
致谢.7
参考文献8
外来入侵植物加拿大一枝黄花
凋落物分解动态研究
环科102 柏杨
引言
引言
生物入侵是全球变化的重要组成部分[14],它不仅严重地威胁着本地生态系统的完整性和生物多样性,而且潜在地改变了被入侵生态系统的物理特性[5]和生态系统过程[6、3,7]。外来物种可以通过直接或者间接作用影响入侵生态系统物种构成,严重的入侵过程甚至导致生态系统的匀质化,危害其物种多样性。目前,生物入侵已成为危害生物多样性的三大因子之一,仅次于生境破坏(第三大因子为全球气候变化)。在以土地利用方式变化、气候变化、氮沉降、生物入侵以及大气二氧化碳浓度增加为研究对象的报告中,生物入侵对物种多样性的影响仅次于土地利用方式变化、气候变化和氮沉降,居于第四位。而对淡水生态系统物种多样性的影响,可能导致外来物种入侵的生物交换居于第一位。由于物种多样性概念涉及到动物、植物和微生物种类以及区 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: @351916072@
系的数目变化,规模上涉及到种群内的基因多样性到不同景观内的物种和群落多样性,因此,一旦外来物种入侵对物种多样性产生严重危害很难再较短时间内恢复到之前水平。
此外,生物入侵还带来了严重的经济和社会问题。为了消除入侵生物所带来的危害和防控现有和潜在入侵种,人类社会付出了高昂的经济代价。据统计,美国社会为入侵物种管理和防控所付出的的费用高达每年1366亿美元,仅仅应付入侵植物虎杖(Polygonum japonica)所造成的损失,英国政府所付出的的费用高达15.6亿英镑。就我国而言,2006年统计到入侵物种总数高达283种,其中包含入侵植物188种。根据2002年统计数据,我国几种主要外来入侵种仅对农林业生产所造成的经济损失就高达每年574亿元。多数入侵草本植物均具有较强的竞争能力,入侵农田会与农作物竞争有限的生存空间和土壤养分等资源,我国东部省份主要水生入侵植物水花生和水葫芦一旦入侵可以迅速蔓延并覆盖整个水域,造成水上交通堵塞,导致水体透光率和含氧量下降,使水质迅速恶化,进而影响整个水域生态系统的稳定性。另外,豚草等入侵种在开花期能后散发导致敏感人群哮喘或者呼吸道过敏的花粉,严重危害人类健康。据预测,因为经济贸易的全球化和农业的机械化,以及人类其他活动的不断加剧,外来物种的入侵速率在未来的几十年可能显著提高[8,9]。
凋落物是植物生物量的组成部分。在凋落物分解过程中,养分被分解者(包括土壤动物和微生物)转移到活有机体中,活有机体死亡后,所有养分最终通过淋溶和分解,都归还到土壤无机养分库中,可以被植物根系吸收利用,实现生态系统内部化学元素的交换,即生物地球化学循环,Chapin等[10]的研究表明,大多数生态系统中植物所吸收的养分,90%以上的氮和磷、60%以上的矿质元素都来自于植被归还给土壤的养分再循环。凋落物分解速率决定着生态系统中养分循环的快慢,在一定程度上决定着土壤养分有效性的高低[11]。部分凋落物被风和溪流等因素移出生态系统,参与了不同生态系统之间化学元素的交换,即地球化学循环。
由于入侵植物本身具有众多与土著不同的生理和生态学特征,因此在资源利用和竞争方面具有较本地种更为明显的优势。入侵植物较高的生物量最终可能会导致更多高质量的凋落物产量。而这些凋落物可能会通过与本地植物凋落物混合产生非加和效应,进一步促进本地植物凋落物的分解,进而促进入侵在生态系统的物质循环速度。在全球变化背景下,入侵植物对生态系统物质循坏的影响具有重要的研究意义。
植物入侵对凋落物分解过程的影响。在生态系统过程中凋落物分解是联结植物和土壤碳、氮循环的重要纽带。前人已对植物入侵影响凋落物分解过程开展了大量的研究。Vitousek & Walker[1]研究火树(Myricafaya)入侵夏威夷森林时发现,火树叶片的凋落物在地表的分解速率比土著植物桃金娘(Metrosideros polymorpha)的高。Witkowski[12]对南非海岸带湿地来自澳洲的两种入侵灌木柳叶相思(Acacia saligna)与西澳海岸相思(A.cyclops)和土著植物进行了地表凋落物分解实验。其结果表明,柳叶相思的凋落物分解速率比土著植物来克斯泊木(Leucospermum parile)的高,而西澳海岸相思比土著植物西莲香杞(pterocelastrus tricuspidatus)的低。Windaham & Ehrenfeld[13]研究美国新泽西海岸芦苇入侵狐米草(Spatina patens)盐沼时发现,芦苇凋落物在地表的分解速率比狐米草的低。Lindsay & French[14]发现入侵性灌木Chrysanthemoides monilifera的地表凋落物分解速率比土著灌木物种的高。所以,前人的大多数研究都表明,入侵植物的地表凋落物速率显著地比土著植物的高或者低,但无论是外来木本植物的入侵还是外来草本植物的入侵都显著地改变了被入侵生态系统的地表凋落物分解速率。
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