不同生境中加拿大一枝黄花入侵程度对植物群落与土壤特性的影响

论文摘要

随着经济全球化发展,外来植物入侵逐步成为重要的生态学问题。外来植物入侵降低了全球生物多样性,严重破坏自然生态系统结构与功能。关于外来植物入侵的机制已经开展了很多研究,但不同生境和入侵程度对生态系统的影响仍存在争议。加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L)是一种世界性入侵植物,能够在多种生境中成功入侵,对我国生态环境构成严重威胁。为了探讨不同生境和加拿大一枝黄花入侵程度对植物群落特征和土壤特性的影响,该研究以野外调查为基础,结合控制实验,综合探讨不同生境中遭受不同程度加拿大一枝黄花入侵的自然生态系统中的入侵植物特征、本土群落特征及土壤理化特征差异,以探讨生境和加拿大一枝黄花入侵程度对生态系统功能的影响。野外调查结果表明,不同生境内加拿大一枝黄花的地上生物量、单株地上生物量、平均株高、平均比叶面积、盖度、密度均表现出显著差异;加拿大一枝黄花的盖度、株数、株高、生物量和单株生物量均随入侵程度的加剧呈上升趋势,而比叶面积则显著下降。不同生境中本土植物群落的群落生产力、丰富度指数、生物多样性指数、功能多样性指数、群落加权平均株高、群落加权平均比叶面积皆存在极显著的差异;入侵程度的加剧显著降低了本土群落的群落生产力、丰富度指数和多样性指数,并增加了群落功能均与度指数;值得注意的是遭受严重入侵(75%≤入侵种盖度≤100%)的群落特征指标与其他入侵程度下的群落差异最为显著。土壤特征指标中,加拿大一枝黄花仅对土壤脲酶活性和蔗糖酶活性的影响极显著,但不同生境中土壤酶活性本身存在差异,且入侵程度对土壤酶活性的影响方向与强度也有所不同。控制实验表明,随着入侵植物密度的增加,加拿大一枝黄花的盖度、生物量、地上生物量和地下生物量均呈显著的上升趋势,且光照强度显著改变了加拿大一枝黄花的地下生物量、总生物量和单株生物量;入侵程度显著影响了群落生产力和生物多样性指数,且模拟林下生境(低光条件)的本土群落更易受到入侵程度的影响。综合野外调查和控制实验结果发现,群落生产力、物种丰富度、生物多样性指数以及入侵植物的盖度、密度以及地上生物量在不同生境中对入侵程度的响应较为稳定,可用作加拿大一枝黄花入侵程度及其对生态系统影响的评估。而关于本土生态系统土壤理化性质与酶活性指标,以及入侵种或群落的平均株高、平均比叶面积等性状指标,在不同生境中存在较大差异,在应用时还需综合考虑不同地区中环境因子的影响。上述研究成果为快速评估加拿大一枝黄花入侵程度及其对生态系统的影响提供一定的理论基础和技术支撑。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1. 绪论
•   1.1 研究背景
•     1.1.1 外来植物入侵概述
•     1.1.2 我国的外来入侵植物
•     1.1.3 外来入侵植物加拿大—枝黄花
•       1.1.3.1 加拿大—枝黄花生活特性与入侵特征
•       1.1.3.2 加拿大—枝黄花入侵危害与防治
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 外来植物入侵机制
•     1.2.2 外来植物入侵影响
•       1.2.2.1 外来植物入侵对植物性状的影响
•       1.2.2.2 外来植物入侵对本土植物群落特征的影响
•       1.2.2.3 外来植物入侵对土壤特征的影响
•     1.2.3 外来植物入侵影响的背景依赖性
•       1.2.3.1 外来植物入侵程度
•       1.2.3.2 外来植物入侵与生境
•   1.3 研究目的和主要研究内容
•     1.3.1 研究目的
•     1.3.2 研究内容
•     1.3.3 技术路线
• 2. 研究方法
•   2.1 野外调查
•     2.1.1 研究地点
•     2.1.2 生境选择
•     2.1.3 样方设置
•     2.1.4 数据调查与样品采集
•     2.1.5 指标测量与计算
•     2.1.6 数据分析
•   2.2 控制实验
•     2.2.1 实验设计
•     2.2.2 实验材料
•     2.2.3 实验设置与开展
•     2.2.4 实验收获与数据采集
•     2.2.5 数据分析
• 3. 不同生境中入侵程度对植物群落与土壤特征的影响
•   3.1 研究结果
•     3.1.1 不同生境中入侵程度对加拿大一枝黄花特征的影响
•     3.1.2 不同生境中入侵程度对本土植物群落特征的影响
•     3.1.3 不同生境中入侵程度对本土植物群落物种更替的影响
•     3.1.4 不同生境中入侵程度对土壤特征的影响
•   3.2 讨论
•     3.2.1 不同生境中入侵程度对加拿大一枝黄花特征的影响
•       3.2.1.1 入侵程度对加拿大一枝黄花特征的影响
•       3.2.1.2 生境对加拿大一枝黄花特征的影响
•     3.2.2 不同生境中入侵程度对本土植物群落特征的影响
•       3.2.2.1 生境对本土植物群落特征的影响
•       3.2.2.2 入侵程度对本土植物群落特征的影响
•       3.2.2.3 不同生境和入侵程度对本土植物群落物种更替的影响
•     3.2.3 不同生境中入侵程度对土壤特征的影响
•       3.2.3.1 生境和入侵程度对土壤理化性质的影响
•       3.2.3.2 生境和入侵程度对土壤酶活性的影响
•   3.3 小结
• 4. 不同光照强度下入侵程度对本土植物群落与入侵植物特征的影响
•   4.1 研究结果
•     4.1.1 不同光照强度下入侵程度对加拿大一枝黄花特征的影响
•     4.1.2 不同光照强度下入侵程度对本土植物群落特征的影响
•   4.2 讨论
•     4.2.1 入侵程度和光照对加拿大一枝黄花特征的影响
•     4.2.2 入侵程度和光照对本土植物群落特征的影响
•   4.3 小结
• 5. 结论与展望
•   5.1 结论
•   5.2 展望
• 参考文献
• 个人简介
• 导师简介
• 获得成果目录清单
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 官玉婷

导师: 李红丽

关键词: 加拿大一枝黄花,生态系统功能,生境,群落结构,土壤特征

来源: 北京林业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 北京林业大学

基金: 国家重大研发计划(生物安全关键技术研发)课题入侵生态系统危害等级划分与快速识别技术2016YFC1201101),国家自然科学基金“基因型多样性对外来植物入侵性的影响机制”(31470475),中央高校基本科研业务费专项资金克隆植物生态学(2015ZCQ-BH-01)

分类号: Q948

DOI: 10.26949/d.cnki.gblyu.2019.000491

总页数: 74

文件大小: 5475K

下载量: 155