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加拿大一枝黄花在九段沙的分布及其生态适应特点研究

朱莉莉  
【摘要】:外来植物加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)是九段沙自然保护区的新入侵植物,传播速度快,局部区域形成危害。本文从种群和群落生态学、抗逆生理学、繁殖生物学、根系特点等方面,研究了加拿大一枝黄花在九段沙的分布现状及生态适应的生理和生物学基础,旨在为该种的综合管理提供技术指导。主要研究结果如下: (1)借助于遥感卫片,结合野外实地调查,明确了加拿大一枝黄花在九段沙自然保护区的分布特点及扩散趋势。发现:①在调查期间和调查点上,加拿大一枝黄花扩散迅速;②在九段沙地区,加拿大一枝黄花均分布在各级潮沟两侧地势较高的位置;③加拿大一枝黄花在上沙、中沙和下沙的分布面积分别为0.4096、0.3392、8.6992hm~2,合计已达9.448hm~2。 (2)研究了不同土壤类型中加拿大一枝黄花根系的形态特点,对浸水处理的耐受性以及对不同群落环境的适应性,发现:①从根系长度、表面积、投影面积、体积、根尖数等均反映出取自九段沙的加拿大一枝黄花群体的生长状况明显不如取自上海师范大学植物园的群体;②加拿大一枝黄花的根系、根颈和根状茎几部分都有一定的营养繁殖能力,但是繁殖能力存在较大差别;③芦苇种群密度对加拿大一枝黄花营养繁殖体存活有着很大的抑制作用。 (3)通过种子千粒重、含水量以及不同环境因子对种子萌发的测定,发现①加拿大一枝黄花种子千粒重约为0.046-0.051g;含水量在60-80%之间;②过酸或过碱都会直接阻碍种子萌发率,偏酸及中性环境有利于加拿大一枝黄花种子的萌发;③盐分浓度对加拿大一枝黄花种子萌发率有一定的影响,当处理溶液的NaCl浓度21‰时,加拿大一枝黄花的种子仍然有5%的萌发率。 (4)测定了不同种群密度、不同光照以及网蝽感染对加拿大一枝黄花叶绿素荧光参数的影响。结果发现加拿大一枝黄花为典型的阳生植物,容易形成高密度种群,植株中上部的成熟叶具有最大的光合效率,基部、下部和上部的幼叶则由于并不处于最佳生理状态,其净光合速率相对较低,通过植株中部叶片相对较高的光合能力提高了加拿大一枝黄花群体整体的光合能力。 (5)通过测定芦苇与加拿大一枝黄花在不同密度比例下的存活个体数、生物量变化情况,发现芦苇对加拿大一枝黄花存在化学他感抑制作用。 (6)在没有盐份胁迫条件下,加拿大一枝黄花的干重热值以叶为最高,其次为花序和茎,根中的最小,分别为18.61、17.88、17.17和15.92kJ.g-1。随着处理溶液中NaCl浓度的增加,加拿大一枝黄花根、花序灰分变化趋势为先减小后增加,叶灰分表现为持续增加。加拿大一枝黄花茎和叶的热值与灰分含量呈现负相关关系,即热值越大,灰分含量相对较少,表明茎和叶中灰分含量高的时候,并不是热值最大的时候,相反热值相对较低,这说明加拿大一枝黄花的地上部分(茎、叶)在低的能量投入下可能获得相对较大的物理空间,以利于获取竞争优势。加拿大一枝黄花的这一特点是其适应九段沙盐碱性环境的生理基础之一。 综上所述,加拿大一枝黄花在九段沙的分布局限于潮沟两侧地势较高的中生化环境。因此,一、二级潮沟两侧地势高的环境中容易被加拿大一枝黄花成功侵入,今后在九段沙地区的加拿大一枝黄花的控制应该特别关注这类生境;这类环境中,加拿大一枝黄花多数与中生化的杂草伴生在一起,而没有芦苇、海三棱藨草等土著性种类,这为在某些区域应用环境友好型的除草剂来控制加拿大一枝黄花的生长提供了可能;其次,除了个别地势特别高的区域,多数环境容易受潮水涨落的影响,地势低、水位高,这类生境中加拿大一枝黄花根系分布浅、地下营养繁殖器官并不发达,这为应用小型或手工机械器材进行防除提供了可能;沉水浸泡能够在较短的时间内使加拿大一枝黄花的营养繁殖体失去活力,在今后的机械防治时,可以利用加拿大一枝黄花的分布点条件,对挖取遗弃的残株进行淹水处理,防治加拿大一枝黄花的二次扩散。


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