北京外来入侵植物的演变、分布特征及影响因素

【目的】北京外来入侵植物问题尤其突出,但其入侵和扩散的时空规律、影响因素尚不清楚,给制定相关管理措施带来挑战。本研究旨在厘清入侵植物在北京的动态规律及社会经济影响因素,为制定应对措施,有效防治外来入侵植物侵害提供信息和技术支撑。【方法】基于已有文献、专著和相关数据库信息,重新构建了北京外来入侵植物数据库,分析北京外来入侵植物的构成特征、入侵特点及危害,采用GIS、SPSS相关软件分析外来入侵植物的时间演变、空间分布特点,并与社会经济变量进行相关性分析。【结果】(1)北京外来入侵植物共101种,菊科植物最多;以一年生草本植物为主;原产地主要是美洲;主要入侵途径是人类活动造成的有意和无意引入;传播扩散活动多数依赖结实量大的特点;均会挤占本地种生态位;超过1/5属于国家重点关注防控的外来入侵植物;(2)不同时间阶段年均植物入侵数量具有极显著差异,经历了低、高和稳定3个阶段,入侵植物累计种数与历史事件累计次数、人口、货运量等社会经济因素呈极显著正相关;(3)空间分布格局中丰富度分布和密度分布的热点地区不同,入侵植物密度与常住人口密度、绿化覆盖率呈极显著相关。【结论】北京入侵植物的演变和分布特征除了受其自身入侵性的限制外,还受到社会经济发展及城市化等人类活动因素的影响,应预防、控制、消灭三管齐下,综合治理。

入侵种黄顶菊与3个本地种竞争的生长及生理差异

黄顶菊[Flaveria bidentis(L.)Kuntze]作为我国华北地区典型入侵植物,在进入新生境后会改变土壤养分特征,对本地种和生物多样性产生威胁。目前对黄顶菊入侵后与本地种竞争关系的研究仍有不足,为进一步厘清黄顶菊与不同本地种之间的竞争机制,选择黄顶菊与其入侵群落中常见的本地竞争种狗尾草[Setaria viridis(L.)Beauv.]、黄花蒿[Artemisia annua L.]和苍耳[Xanthium sibiricum Patrin ex Widder]进行单栽和混栽的替代系列实验,测定各自的株高、生物量、相对生长率、交互作用指数等生长指标,以及光合作用和酶活性等生理指标,认识不同竞争模式下植物生理生态差异。结果表明:在混栽处理中,黄顶菊的株高、生物量、相对生长率等生长指标均较单栽处理显著升高(P<0.05),交互作用指数均大于0;本地种则相反,其中,混栽处理下的黄花蒿生长指标较单栽处理降幅最大。黄顶菊净光合速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度、蒸腾速率等光合指标均较单栽处理显著升高(P<0.05)。黄顶菊铵态氮代谢相关的谷氨酰胺合成酶活力及谷氨酸合成酶活力较单栽处理显著升高(P<0.05),本地种硝态氮代谢相关的硝酸还原酶、亚硝酸还原酶活力较单栽处理显著升高(P<0.05)。研究显示,黄顶菊竞争能力强于3个本地种,在竞争中光合能力及铵态氮代谢活力增强,抑制本地种生长发育,促进自身快速生长发育,在竞争中获得优势,成功入侵。本研究对厘清黄顶菊种间竞争的入侵机制具有重要意义,可为防控黄顶菊的入侵扩散提供理论依据。