外来种喜旱莲子草的入侵生态学

论文题目: 外来种喜旱莲子草的入侵生态学

论文类型: 博士论文

论文专业: 植物学

作者: 刘春花

导师: 于丹

关键词: 喜旱莲子草,入侵机制,无性繁殖,适应,光合作用

文献来源: 武汉大学

发表年度: 2005

论文摘要: 从南美引入我国的喜旱莲子草是一种水陆两栖的外来入侵植物。该种分布广,常以中空的茎在水面形成漂浮植毡层。喜旱莲子草快速的生长和扩散能力已对生态系统和社会经济发展造成严重影响。然而,目前对于喜旱莲子草的入侵机制研究较少。本文针对喜旱莲子草的无性繁殖、生态适应和其对乡土水生植物的影响进行了研究,以分析喜旱莲子草入侵机理。 陆生型喜旱莲子草的地下根茎系统非常庞大,繁殖能力强。肉质根数随着土壤深度的增加而减少,0—10cm土层中根数最多;10—20cm深度的肉质根最粗;生物量集中分布在0—30cm深的土层中。肉质根上的不定芽数以0—10cm的最多(1260个)。喜旱莲子草地下茎主要存在于0-20cm深的土层中,地下茎上的腋芽数量在0-10cm土层最多。肉质根萌生幼芽的能力与其直径和生物量成正相关。肉质根浸水后产生了大量的不定芽。绝大部分不定芽在土壤中可以分枝。 喜旱莲子草漂浮植毡层搁浅在陆地上越冬后,植毡层上层的匍匐茎失水干枯,而下层的匍匐茎能正常越冬。越冬植毡层中的匍匐茎根据含水量分为三类:干枯茎、萎蔫茎和鲜茎。所有的茎浸水4周以后,比较各类型茎的繁殖能力。结果表明:干枯茎已失去繁殖能力,鲜茎繁殖能力最大。喜旱莲子草属于先萌芽后生根型植物,这种机制有利于喜旱莲子草在水体中扩散。 光照和牧食是影响外来种入侵的两个重要因子。在对喜旱莲子草进行遮荫和刈割处理的试验中发现:遮荫对未刈割植株的叶数和叶生物量没有影响,但明显减少了刈割植株的叶数和叶生物量。遮荫增加了所有植株的叶面积,并使更多的生物量分配到叶上,抑制了肉质根的形成,减少了茎生物量、根茎比(R/S)、相对生长速率(RGR)和肉质根生物量比(TRMR),但对茎生物量比(SMR)和细根生物量比(FRMR)没有明显影响。无论是在遮荫下还是在全日照下,刈割除对茎生物量有明显影响外,对根粗、最大根长、细根重、SLA、LAR、R/S和生物量分配都没有影响。另外刈割使生长于遮荫环境下的植株RGR、节数、茎长度和叶生物量降低。 许多外来入侵植物的光合能力强,水分利用效率(WUE)和光利用效率(LUE)比乡土植物高。对处于尘长早期、盛花期(或生长中期)和花果期的水尘型与陆生型喜旱莲子草及乡土水生植物李氏禾、菰和芦苇的光合特性进行了测定。结果

论文目录:

中文摘要

Abstract

第一章 前言

1 外来种的生物入侵机制及生态学效应

1.1 外来种及生物入侵的概念

1.2 植物外来种的特征与生物入侵

1.2.1 繁殖策略

1.2.2 资源利用能力和效率

1.2.3 表型可塑性

1.2.4 适应性进化

1.3 影响植物外来种入侵的环境因子

1.3.1 光照

1.3.2 水

1.3.3 营养

1.3.4 天敌

1.3.5 群落可入侵性

1.3.6 其它干扰因子

1.4 生物入侵的生态学效应

2 喜旱莲子草国内外研究现状

2.1 喜旱莲子草生物学特征

2.1.1 生境和分布

2.1.2 繁殖

2.2 喜旱莲子草的生态适应

2.2.1 对盐的适应

2.2.2 对光及紫外辐射的适应

2.2.3 对低温的响应

2.2.4 对不同生境的适应

2.3 喜旱莲子草的危害

2.4 喜旱莲子草的治理

3 本研究的意义和研究内容

第二章 喜旱莲子草的地下芽库及肉质根萌芽能力研究

1 研究方法

1.1 研究地点

1.2 地下繁殖系统的垂直分布研究

1.3 不同深度土壤中肉质根萌芽能力研究

1.4 肉质根萌生不定芽的野外研究

1.5 分析

2 结果

2.1 地下繁殖系统的分布

2.1.1 肉质根和不定芽的垂直分布与形态特征

2.1.2 地下茎的特征与分布

2.2 不同土壤深度中肉质根萌芽能力

2.3 不定芽的形态特征

3 讨论

3.1 肉质根及地下茎的分布

3.2 地下芽库

3.3 肉质根的萌芽能力与土壤深度

3.4 根繁殖和外来种入侵能力

第三章 水生型喜旱莲子草陆地越冬匍匐茎的繁殖能力

1 研究方法

1.1 研究地点与材料

1.2 取样方法

1.3 不同类型的匍匐茎萌芽能力研究

1.4 数据分析

2 结果

3 讨论

3.1 匍匐茎含水量与繁殖能力关系

3.2 匍匐茎再生能力与定居能力关系

第四章 喜旱莲子草对遮荫和刈割的响应

1 材料和和方法

1.1 生长条件

1.2 实验设计

1.3 形态特征测量

1.4 数据分析

2 结果

3 讨论

3.1 对遮荫的生长和形态响应

3.2 对刈割的生长和形态响应

第五章 喜旱莲子草与乡土水生植物的光合特性比较

1 研究方法

1.1 研究材料

1.2 研究地点

1.3 测定方法

1.4 数据分析

2 结果

2.1 环境因子变化

2.2 光合参数变化

2.3 光响应曲线和CO_2响应曲线

3 讨论

3.1 气孔导度与蒸腾速率比较

3.2 光合午休现象与气孔调节

3.3 叶温调节能力比较

3.4 WUE和LUE比较

3.5 光合能力比较

第六章 喜旱莲子草植毡层中乡土物种组成研究

1 试验材料和方法

1.1 研究地点

1.2 取样方法和数据收集

1.3 水体理化特征

1.4 数据分析

2 结果

3 讨论

第七章 喜旱莲子草对几种乡土水生植物的影响

1 实验材料和方法

1.1 研究地点

1.2 取样方法和数据收集

1.3 数据分析

2 结果

2.1 植毡层中及植毡层下的光辐射量与喜旱莲子草生物量的关系

2.2 对漂浮植物水鳖形态特征的影响

2.3 对沉水植物竹叶眼子菜形态特征的影响

2.4 对沉水植物刺苦草形态特征及繁殖的影响

3 讨论

3.1 对水鳖的影响

3.2 对竹叶眼子菜和刺苦草的影响

小结

参考文献

博士研究生期间发表和接受的论文

致谢

发布时间: 2006-03-27

参考文献

• [1].入侵种喜旱莲子草在异质生境中的适应对策研究[D]. 耿宇鹏.复旦大学2006
• [2].喜旱莲子草克隆片段的适应策略[D]. 董必成.北京林业大学2014

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