外来植物互花米草的物理控制实验研究

治理和控制外来物种互花米草对维护崇明东滩自然保护区生物多样性具有重要的意义和必要性.2005-2006年期间，本项研究在崇明东滩互花米草入侵区进行翻耕、人工碎根、割除和生物替代的物理控制实验，以期寻求控制互花米草的有效方法.结果表明，翻耕处理后第一个生长季末期，互花米草植株密度、盖度和地上生物量都显著低于对照，而不同翻耕深度处理之间无显著性差异；在第二年生长季，互花米草基本恢复到对照样地的水平，至生长季末期各处理与对照无显著性差异.碎根处理后的第一个生长季, 不同深度处理都显著抑制了互花米草的生长，其抑制作用随处理深度增加而提高；但经过两个生长季后，互花米草基本恢复到与对照相同的水平.在第一个生长季, 割除处理显著抑制了互花米草的生长；在第二个生长季末期，互花米草的生长得到一定恢复，只有6-9月割除处理显著降低了互花米草的生长.综合两个生长季末期互花米草生长调查结果，8月割除处理对互花米草生长的影响最大.生物替代处理实验中移栽的芦苇保持了较高的存活率, 在第一个生长季，芦苇存活率最大值出现在处理深度为40 cm的样地；在第二个生长季，移栽芦苇的平均成活率仍维持在53.7%，植株高度和结穗率也明显增加.上述结果表明，利用以上物理控制技术治理互花米草, 必须充分考虑物理防治的频度、强度和季节等因素，才能有效发挥其物理防治效果.     

互花米草与芦苇叶片化感物质对两者种子胚芽生长的影响

研究入侵植物互花米草叶片化感物质对土著植物芦苇种子胚芽生长的影响,对探讨其入侵机制具有重要意义.采用培养皿滤纸法,分析了用10,20,30,40,50g/L互花米草叶片化感物质提取液对芦苇种子胚芽,以及芦苇叶片化感物质提取液对互花米草种子胚芽生长的影响.结果表明:低浓度互花米草叶片化感物质提取液对芦苇胚芽生长无明显影响,30g/L时才有明显的抑制作用,且浓度越高,对芦苇胚芽生长抑制作用越强;而芦苇叶片化感物质提取液对互花米草的胚芽生长无明显影响.互花米草可能通过分泌某些次生代谢物质抑制土著植物芦苇种子萌发,而土著植物对入侵植物并无明显影响,这可能是互花米草成功入侵的主要原因之一.     

本地种芦苇缓解湿地外来入侵种互花米草的化感作用

外来入侵种互花米草(Spartina alterniflora)是我国滨海湿地的主要外来入侵植物之一,对当地的植物群落造成极大的破坏.利用本地种防治外来入侵种是一种高效、经济且安全的生物防治方法.本研究基于以本地优势种芦苇(Phragmites australis)抑制外来入侵种互花米草的防治策略,采用种子萌发实验,探讨不同浸提液(即:互花米草、芦苇、二者1∶1等重混合)对供试植物黑麦草(Lolium perenne)和碱蓬(Suaeda salsa)的种子萌发与幼苗生长的影响.结果表明,互花米草浸提液表现出明显的化感抑制作用,显著地降低了黑麦草和碱蓬的种子萌发与幼苗生长;芦苇虽然也有化感作用,但是它对黑麦草和碱蓬的抑制效果没有互花米草的作用显著;与互花米草浸提液相比,混合浸提液显著提高了黑麦草的种子萌发,虽然对碱蓬表现出化感抑制趋势,但是它的抑制效果没有互花米草的作用显著.因此,芦苇表现出缓解互花米草化感作用的潜力,为其抵御互花米草入侵的生物防治策略提供重要的科学依据.     

盐沼入侵植物互花米草治理后植食性昆虫食物结构的变化

利用生态工程措施治理滨海盐沼入侵植物、恢复受损湿地的生态功能,是海岸带自然资源管理和生态系统健康维持的重要手段.盐沼入侵植物治理后,植食性昆虫群落结构的变化已得到较多研究,但昆虫食物结构变化的关注相对较少.本研究选取崇明东滩互花米草(Spartina alterniflora)治理工程恢复区,以及毗邻的互花米草入侵区和原生芦苇(Phragmites australis)对照区的不同植物群落,结合碳稳定同位素分析手段,比较了植物群落间植食性昆虫的食物结构差异,发现对照区、入侵区和恢复区芦苇群落中的昆虫均主要以芦苇为食,入侵区互花米草群落中的大多数昆虫以互花米草为食,而芦苇-互花米草混生群落中的昆虫既取食芦苇也取食互花米草.这一结果表明,互花米草入侵改变了本地植食性昆虫对土著植物芦苇的依赖性,而清除互花米草并恢复芦苇群落后,植食性昆虫对土著植物的依赖性已得到恢复.     

江南桤木与芦苇在潮滩湿地的适应性对比研究

以林泽工程物种江南桤木和崇西潮滩优势种芦苇为研究对象,进行半日潮的潮汐淹水模拟实验,对比研究不同潮汐淹水时间下两种植物的光合特征、生理指标变化.研究结果表明:随着持续淹水天数的增加,江南桤木和芦苇气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)变化趋势一致,均呈下降趋势;江南桤木和芦苇的水分利用效率(WUE)随持续淹水天数的增加呈现出先升高后降低的趋势,说明一定程度的淹水促进了两者的水分利用效率,两种植物表现出一定的耐水淹能力.随着日淹水时间的增加,江南桤木的POD活性降低,MDA含量增加,芦苇POD活性先下降后增加,MDA含量无积累;不同日淹水处理下两种植物的叶绿素含量均无明显变化.由此可见,在潮滩湿地周期性淹水条件下,江南桤木具有和芦苇类似的耐水淹能力,是一种适用于林泽湿地工程构建的优良植物物种.     

不同淹水梯度对芦苇实生苗生长和部分生理特性的影响

为了解芦苇实生苗对淹水胁迫的适应能力与适应机理,在实验室条件下设置不同的淹水梯度,经过短期持续淹水后测定芦苇实生苗的生物量、抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量和叶绿素含量等生长与生理指标.结果表明:淹水深度3~6cm内,芦苇实生苗除了MDA含量较低外,其生物量、抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量和叶绿素含量均高于不淹水实验组(对照组);淹水深度9~12 cm内,生物量、抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量和叶绿素含量均低于对照组,MDA含量较高.这说明小于6 cm的短期持续淹水能够促进芦苇实生苗的生长,淹水超过9 cm则不利于其生长.     

光质对珙桐幼苗形态建成及光合特性的影响

为探究不同光质对珙桐幼苗的形态和生理指标的影响,采用发光二极管(LED)对珙桐幼苗进行不同颜色的可见光处理(白色,蓝色,绿色和红色).结果表明,红光处理下的珙桐幼苗株高最低但光合色素含量最高;绿光使幼苗叶宽及叶面积明显减小,光合色素含量显著增加;蓝光处理则使幼苗生长较高,叶绿素荧光特性参数及H_2O_2等含量也最高,但光合色素含量和PSⅡ量子产量最低;白光使珙桐幼苗生长最高,但光合色素和H_2O_2及MDA等含量较低.以上结果说明珙桐幼苗在不同的生长环境下能形成不同的生长机制,通过感知光质来调整自身的生理机能,最大限度地进行适应性生长.     

闽江河口潮汐沼泽枯落物分解过程的能量动态特征

采用分解袋法对闽江河口鳝鱼滩湿地分布的土著种芦苇、短叶茳芏以及外来入侵种互花米草沼泽湿地枯落物分解过程的能量动态进行了研究.结果表明:在近潮沟样地(样地A),3种植物枯落物热值整体表现为先降后升的趋势,互花米草、短叶茳芏和芦苇枯落物热值均在第280天达到最大值,分别为:18.02,18.87,18.61 kJ.g-1.在远潮沟样地(样地B),3种植物枯落物热值变化呈现先升后降再升趋势.在A、B样地,3种植物枯落物的总能量随着分解过程中枯落物残留量的减少逐渐降低,样地A三种植物枯落物能量释放率是短叶茳芏>互花米草>芦苇;样地B较为复杂,但总体来看,短叶茳芏能量释放率大于互花米草和芦苇.     

闽江河口潮汐沼泽枯落物分解过程的能量动态特征

采用分解袋法对闽江河口鳝鱼滩湿地分布的土著种芦苇、短叶茳芏以及外来入侵种互花米草沼泽湿地枯落物分解过程的能量动态进行了研究.结果表明:在近潮沟样地(样地A),3种植物枯落物热值整体表现为先降后升的趋势,互花米草、短叶茳芏和芦苇枯落物热值均在第280天达到最大值,分别为:18.02,18.87,18.61 kJ·g-1.在远潮沟样地(样地B),3种植物枯落物热值变化呈现先升后降再升趋势.在A、B样地,3种植物枯落物的总能量随着分解过程中枯落物残留量的减少逐渐降低,样地A三种植物枯落物能量释放率是短叶茳芏＞互花米草＞芦苇;样地B较为复杂,但总体来看,短叶茳芏能量释放率大于互花米草和芦苇.     

崇明东滩互花米草的无性扩散能力

互花米草是对我国影响较大的外来物种，尽管对其带来的效益以及危害等方面进行了一些研究，但是对影响这些效应的关键因素——无性扩散能力知之甚少.经对上海境内互花米草的分布进行调查，发现目前上海分布有3592 hm2互花米草.采用定位研究方法，对崇明东滩互花米草无性扩散能力进行的研究表明，互花米草具有十分强的无性繁殖能力，经过9个月的生长，单株互花米草可以扩展到86-222株，最大扩散距离达到226 cm，互花米草集群的扩散距离平均为107 cm，最大扩散距离可以达到263 cm.最后针对其无性繁殖的特点，提出了一些防治策略.     

天津厚蟹与褶痕相手蟹对杭州湾北岸典型盐沼植物的摄食偏好

在奉贤潮滩样地调查的基础上,通过开展室内喂食实验分析了天津厚蟹(Helice tientsinensis)与褶痕相手蟹(Sesarma plicata)两种优势蟹类对典型盐沼植物互花米草(Spartina alterniflora)和芦苇(Phragmites australis)的摄食偏好性及相关影响因子,为进一步揭示蟹类摄食作用下互花米草和芦苇竞争生长的控制机制提供参考.结果显示:两种蟹对不同植株部位的偏好性均为叶片细根茎秆;但对不同植物的偏好有所差异,天津厚蟹偏好摄食芦苇叶片,而褶痕相手蟹更偏好互花米草叶片;对茎秆和细根的摄食量均是互花米草芦苇.蟹类的摄食偏好除了受蟹重和种类的影响,还与植物中的粗蛋白质含量成正相关.     

NaCl胁迫对互花米草光合作用及其参数的影响

以互花米草（Spartina alternif lora Loisel）为材料,研究不同盐浓度下其CO2响应曲线及其参数的变化情况。结果表明,盐浓度100mmol.L-1时,互花米草各项指标和参数达到最大值,预示此浓度比较适合其生长和繁殖 盐浓度高于300mmol.L-1时,其CO2响应（A-Ci）曲线、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、最大Rubisco羧化速率（Vcmax）和最大电子传递速率（Jmax）显著低于对照组,表明高盐浓度对互花米草的生长产生了抑制作用。盐胁迫对互花米草Rubisco数量及活性和RuBP再生产生破坏的程度无差异,二者综合作用导致互花米草光合速率（A）的降低。较高盐浓度时,互花米草依然可以积极调整生存策略,如降低蒸腾速率,保持较高的水分利用效率（WUE）等以此保障生命活动的继续进行,为其进一步建立种群和扩散提供基础。     

互花米草入侵对盐沼土壤微生物生物量和功能群的影响

研究了外来种互花米草的生长对潮间带土壤微生物功能群的影响,结果显示:与原有光滩相比,互花米草的生长使当地潮间带的土壤微生物量增加,并随着植被的生长状况发生变化,微生物功能群中占优势的组分发生了变化.在互花米草盐沼中,与碳循环相关的微生物功能群较光滩中数量多,利用氮源的微生物功能群在2月份数量均少与光滩,其他月份均显著高于光滩.总体上外来种互花米草在滨海潮间带的大面积生长,改善了土壤理化性质,为该处土壤微生物提供了不同的碳源,增强了土壤微生物的活动,改变了土壤微生物功能群.     

以互花米草为例讨论海洋物种入侵对海岸海洋环境的影响

互花米草是我国引入的典型的海洋生物入侵种,是列入2003年我国首批16种外来入侵物种名单中唯一的海洋入侵种,并以互花米草为例讨论海洋生物入侵种对我国的海岸海洋环境所造成的影响.     

铅胁迫对垂柳生长和光合生理特性的影响

为了探究铅胁迫下垂柳在生长和光合生理方面做出的响应,对垂柳枝条进行水培,施加不同浓度的Pb(NO_3)_2溶液(1、10、50和100μmol/L)处理28 d后,测量垂柳的株高、根长、光合色素含量以及叶绿素荧光参数等指标.结果发现,与对照组相比,1μmol/L的Pb(NO_3)_2溶液处理下,垂柳的株高和根长、光合色素含量、叶绿素荧光参数中的初始荧光(F_0)、最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学量子效率(F_v/F_m)、PSⅡ光化学能量转化的有效量子产量(Y(Ⅱ))、光化学淬灭系数(qP)均显著增加,非光化学淬灭系数(qN或NPQ)下降;10、50和100μmol/L的Pb(NO_3)_2溶液处理下,垂柳的生长指标、光合色素含量、叶绿素荧光参数的变化趋势则与之相反,且随着溶液浓度的增加,上述指标增加或降低的程度增大.与地上部分相比,垂柳根部生长受铅胁迫的抑制程度更大.总的来看,低浓度的铅胁迫会在一定程度上促进垂柳植株生长、光合色素生成以及光合作用,高浓度的铅胁迫则对垂柳生长和光合作用具有显著抑制作用.     

互花米草和芦苇抗氧化系统在抵御硫胁迫过程中的响应差异

为研究互花米草对高硫环境的适应机制及其在入侵过程中的潜在意义,比较了互花米草和本土盐生植物芦苇在硫胁迫下抗氧化系统的响应差异.实验中两种植物均能在0～400mmol.L-1的Na2SO4处理下存活,其中互花米草过氧化氢（H2O2）水平在中高浓度处理下有所增加,期间超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活...     

奉贤滨海湿地蟹类和蟹洞的分布特征及影响因子

研究了奉贤滨海湿地3种生境类型中的蟹类、蟹洞分布特征以及影响因子,揭示了影响蟹类及其洞穴分布的主要影响因子,加深了对穴居蟹类生活习性的认识.结果显示:(1)天津厚蟹多度在高潮滩芦苇生境高于低潮滩互花米草生境、中潮滩芦苇-互花米草混合生境(p 0.01),褶痕相手蟹多度在生境间无显著差异(p 0.05);(2)高潮滩芦苇生境中,蟹洞密度显著高于低潮滩互花米草生境、中潮滩芦苇-互花米草混合生境(p 0.05),蟹洞开口直径显著低于低潮滩互花米草生境、中潮滩芦苇-互花米草混合生境(p 0.05);(3)蟹类多度与蟹洞密度分布不存在显著的线性关系(p 0.05),但天津厚蟹多度与蟹洞密度具有极显著的正相关性(p 0.01);(4)蟹类多度与植物地下生物量呈负相关关系(p 0.01);(5)蟹洞密度与植被盖度与密度之间呈负相关关系,与相对高程、含水率、电导率、总有机碳含量与总氮含量呈正相关关系,其中,相对高程是与蟹洞密度的相关性排序最高的生境因子.     

锌胁迫对互花米草生长、金属累积和有机酸变化的影响

研究互花米草在不同锌处理条件下(250mg·kg~(-1)和1 000mg·kg~(-1))的生长状况和物理参数的变化.研究结果显示,当锌浓度为250mg·kg~(-1)时,可以提高植物分蘖密度.在锌胁迫条件下,叶绿素含量显著下降.相反,电解质渗透率、丙二醛、脯氨酸和可溶性糖却在增加.当锌浓度为250mg·kg~(-1)时,叶、茎、根状茎和细根的生物量都有所增加,但当锌浓度为1 000mg·kg~(-1)时,其生物量却被抑制.互花米草中总锌、水溶性锌和水溶性锌/总锌都随着锌处理浓度的增大而增大.草酸和枸橼酸是互花米草中含量最多的两种酸,在叶片和细根中,草酸和锌的富集呈正相关.在互花米草的叶片中,有机酸(抗坏血酸和富马酸)和锌的生物富集之间存在正相关关系.因此,有机酸(包括草酸、抗坏血酸、富马酸)可能在互花米草叶片中的锌富集和解毒作用中起到重要作用.而且,草酸可能和细根中锌的固定和锌从互花米草地下部分到地上部分的转移过程有紧密的关系.     

模拟盐碱复合胁迫对芦苇光合生理的影响

采集湿地芦苇进行模拟盐碱胁迫研究,对芦苇生长指标、叶绿素a含量进行了测定,同时利用光合系统测量仪以及叶绿素荧光仪等仪器对芦苇在盐碱胁迫下光合生理等指标进行测定,综合以上各项指标对芦苇的生理响应进行了分析,研究了芦苇对模拟盐碱胁迫的光合生理响应规律.     

1993-2003 年间温州沿海互花米草变迁

互花米草由于其适应性和生长速度对当地环境产生很大影响,从而成为人们关注的外来入侵植物.为了弄清温州沿海自20世纪80年代末引种以来互花米草的变化以及影响,在比较1993年、2000年和2003年的TM遥感影像的基础上,对温州滩涂互花米草进行实地调查和访问.结果显示,温州滩涂互花米草1993年总面积为3.921km2,2000年总面积为4.552km2,2003年总面积为6.361km2.龙湾等地方互花米草面积减少,是因为互花米草淤高后被开发成为海水养殖池塘.互花米草入侵、超越原生滩涂植被,并且在海堤外形成单优种群,表明互花米草很强的竞争力和扩张能力.互花米草在温州没有形成成熟的种子,依靠根茎无性繁殖.