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海南岛入侵植物水浮莲入侵水域植被生态系统特征及遗传多样性研究

徐中亮  
【摘要】:生物入侵是造成当地物种灭绝,使得生物多样性丧失的重要原因。水浮莲入侵水体生态系统,在世界范围内带来巨大的生态和经济损失。水浮莲被引入中国后的110年间,其入侵范围覆盖大半个中国,带来的直接后果是降低当地的生物多样性,降低水域生态系统的服务功能,造成当地的生态和经济损失。水浮莲[Eichhirnia crasslpe (Mart.) Solms]属雨久花科,凤眼莲属,俗名水葫芦,是雨久花属唯一可以自由漂浮的植物,为著名的入侵物种,排名在世界恶性入侵杂草之首。 本文通过对海南岛地区水浮莲入侵生境的普遍调查,对水浮莲入侵生态系统特点及水浮莲遗传变异情况进行了分析,结果表明: (1)水浮莲在海南岛入侵的生态系统按照水浮莲的生境类型分为了河道、沼泽地、池塘、丢荒水田、水生荒地五种类型。在入侵的环境中,依据入侵强度分,丢荒水田池塘水生荒地河道沼泽地。 (2)水浮莲入侵的水体生境及沿岸植被生态系统中,植被多为为单纯的植丛,大多为一、二年或者多年生的水生及湿生杂草,草本植物占到总数的91.04%。此种群落组成地上部分不郁闭,容易收到外来入侵种的侵害,入侵种在适宜的条件下定居,占领空生态位。 (3)用数量分类的方法,把入侵生境的水体生境及沿岸植被,划分为11个群从。从各个群从的物种组成及物种的特征值上分析,水浮莲入侵群落的特点:①敞开的植物群落,混合的草本植物形成简单的植丛,表现为入侵种和本地种的混生,大多是一、二年生杂草。②入侵物种在群从中表现为协同入侵、互利共生,竞争排斥原生境物种。 (4)水浮莲分布的水体中,TN的范围在0.29-4.3mg/L;TP的范围在0.02~0.39mg/L;TK的范围在1.4-8.1mg/L;BOD5的范围在9-33mg/L;CODCr的范围在在0.5-9mg/L;pH的范围在6.05~7.79。入侵水体后水体的典型特征是BOD5/CODcr高比例的值的出现。 (5)入侵生境物种分布和环境因子的相关性分析(CCA)表明:水体理化因子的分析中总氮、总磷、总钾、BOD5是水浮莲入侵水体的关键因素。富营养化的水体更有利于水浮莲的定居、生长。水浮莲成功入侵水体后,水体表现出BOD5/CODcr高比例说明水浮莲入侵水体后环境朝富营养化方向发展的趋势。 (6)不同生境下水浮莲遗传多样性分析(ISSR标记技术)表明:水浮莲在海南岛的不同生境中,未出现遗传分化,亲缘关系非常相近。不同生境下水浮莲虽然在形态学上存在一定差异,但不存在本质上的不同。海南岛不同生境下的水浮莲本底遗传背景相同,所以,以无性繁殖为主的水浮莲虽然适应并成功入侵了不同的生境类型,并未产生遗传分化。 (7)在现有的条件下控制水浮莲在海南岛野外的入侵扩散需要控制污染源头,尽可能的降低水体富营养化的可能,在水体流经的流域,通过降雨产流、汇流、渗流也不加重水体的富营养化程度,在这样的基础上,通过生态的自我修复能力,保持水体的相对稳定清洁。直接降低水浮莲入侵水体的可利用资源。


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