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不同大气CO_2浓度下外来入侵植物瘤突苍耳和两种本地近缘植物的土壤反馈研究

李丹  
【摘要】:大气CO_2浓度升高对外来植物入侵的影响是目前入侵生态学的研究热点之一。然而,相关研究主要集中在生态系统的地上部,而对生态系统地下部尤其是土壤生物的研究较少。土壤生物尤其是土壤微生物和线虫对生态系统的碳氮循环等至关重要,也直接影响植物的表现。随着生物入侵和全球气候变化问题的日益突出,需要对全球气候变化条件下,外来植物入侵的土壤生物学机制进行深入研究。本文以外来入侵植物瘤突苍耳(Xanthium strumrium L.)以及本地植物苍耳(X.sibiricum Patrin ex Widder)和金盏银盘(Bidens biternata(Lour.)Merr.et Sherf f.)为材料,研究不同CO_2浓度处理下,种植过入侵植物和本地植物一季和两季的土壤对入侵植物和本地植物种子萌发和幼苗生长的反馈影响。反馈实验中,将收集的相同处理的土壤分别做杀灭线虫、杀灭微生物和杀灭全部土壤生物处理,以不杀灭任何土壤生物为对照,分别播种瘤突苍耳、苍耳和金盏银盘种子,统计种子萌发和幼苗生长情况。得出以下结论,环境CO_2浓度下种植瘤突苍耳的土对苍耳生长的负反馈作用显著高于对自身的负反馈作用,并且环境CO_2浓度下种植苍耳的土对瘤突苍耳生长无显著影响,这可能有利于瘤突苍耳的入侵。倍增CO_2浓度下种植瘤突苍耳的土对苍耳生长的正反馈作用显著低于环境CO_2浓度,这可能对入侵有利。但随着栽培时间的延长,两个CO_2浓度下种植瘤突苍耳的土对苍耳生长的正反馈作用差异不显著。相比于环境CO_2浓度,倍增CO_2浓度下种植苍耳的土对瘤突苍耳生长的负反馈作用显著,对自身生长无显著影响,这可能抑制瘤突苍耳的入侵。但随时间的延长,倍增CO_2浓度下种植苍耳的土对瘤突苍耳的负反馈作用减弱,苍耳自身负反馈作用增强,这可能有利于瘤突苍耳入侵。在不同CO_2浓度下驯化不同时间的金盏银盘土对瘤突苍耳生长、萌发都无显著影响,进而表明对瘤突苍耳入侵性影响不明显。


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