外来入侵植物刺萼龙葵的入侵特征与防治策略

刺萼龙葵是原产于北美洲的恶性外来入侵植物,在世界各地广为分布,已入侵我国北方地区,严重威胁我国农牧业安全,亟待明确刺萼龙葵入侵过程与危害,为我国制定刺萼龙葵防治策略提供参考。本文对刺萼龙葵生物学和生态学特性、传播途径、入侵历史和分布特征、危害、现有防除措施及存在等问题进行综述。刺萼龙葵具有花期长、花粉萌发率和结实率高、果实和种子产量大等高繁殖能力特征;能适应多变气候和异质性生境;具有自体传播、风力传播、水力传播、动物传播和人为传播等多种传播途径;已先后入侵了我国9个省级行政区的55个区县,向华北、华中和华东快速入侵的可能性高;刺萼龙葵的植株及分泌物对人畜安全、动物皮毛质量、草地植被结构、农作物产量等方面造成严重危害,并帮助传播植物病虫害。然而,现有的化学和物理防除措施仍不能彻底遏制传播、消除危害和保障生产。为有效防除刺萼龙葵,应开展刺萼龙葵入侵风险评估,针对不同土地利用类型制定防治措施,加强入侵机制和防控技术研究。

Effect of sand-fixing vegetation on the hydrological regulation function of sand dunes and its practical significance

Soil water content is a key controlling factor for vegetation restoration in sand dunes.The deep seepage and lateral migration of water in dunes affect the recharge process of deep soil water and groundwater in sand dune ecosystems.To determine the influence of vegetation on the hydrological regulation function of sand dunes,we examined the deep seepage and lateral migration of dune water with different vegetation coverages during the growing season in the Horqin Sandy Land,China.The results showed that the deep seepage and lateral migration of water decreased with the increase in vegetation coverage on the dunes.The accumulated deep seepage water of mobile dunes(vegetation coverage<5%)and dunes with vegetation coverage of 18.03%,27.12%,and 50.65%accounted for 56.53%,51.82%,18.98%,and 0.26%,respectively,of the rainfall in the same period.The accumulated lateral migration of water in these dunes accounted for 12.39%,6.33%,2.23%,and 7.61%of the rainfall in the same period.The direction and position of the dune slope affected the soil water deep seepage and lateral migration process.The amounts of deep seepage and lateral migration of water on the windward slope were lower than those on the leeward slope.The amounts of deep seepage and lateral migration of water showed a decreasing trend from the bottom to the middle and to the top of the dune slope.According to the above results,during the construction of sand-control projects in sandy regions,we suggest that a certain area of mobile dunes(>13.75%)should be retained as a water resource reservoir to maintain the water balance of artificial fixed dune ecosystems.These findings provide reliable evidence for the accurate assessment of water resources within the sand dune ecosystem and guide the construction of desertification control projects.

绿洲农田防护林单株新疆杨生物量及其根冠比变化

为探明绿洲农田防护林生物量累积过程及其根冠比变化趋势。作者以乌兰布和沙漠磴口黄灌绿洲内部农田防护林为研究对象,用空间代时间的方法,在2行林带结构中调查各径级单株新疆杨生物量代替不同年龄相应径级生物量,用固定样方法调查侧根生物量,得出地上、地下生物量及根冠比变化过程并建模,分析变化过程所可能隐藏的力学和生物学机制。结果显示:1)2行结构渠道防护林新疆杨单株幼龄林地上、地下生物量分别为15.212 kg、6.539 kg;中龄林、近熟林、成熟林阶段地上和地下生物量分别增长8.77倍和4.89倍、2.82倍和2.59倍、1.65倍和1.53倍,得出生物量模型7个。2)生物量根冠比排序幼龄林>中龄林>近熟林>成熟林,平均值为24.35%;幼龄林为43.67%;中龄林、近熟林、成熟林生物量根冠比分别减小1.79倍、1.10倍、1.08倍,得出生物量根冠比模型1个。3)主干生物量密度密度平均值为393.81 kg/m^3,幼龄林为375.02 kg/m^3;中龄林减小3.09%;近熟林增加3.37%;成熟林增加22.38%。4)幼龄林主根生物量密度为404.20 kg/m^3,中龄林、近熟林分别减小4.14%、0.48%,成熟林增加22.38%。幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林根干密度比分别为1.08、1.07、1.03、0.79。由上述结果分析得出:正常情况下,随胸径增长地上和地下生物量均呈增长趋势,地上生物量和增速远大于地下,生物量差距增大,增速差距减小;随着胸径增大生物量根冠比呈减小趋势,减幅缩小,平均22.34%;主干生物量密度随胸径增加呈先减后增趋势,与胸径正相关,主根生物量密度随着胸径增加呈减小趋势,与胸径负相关。

东北半干旱区外来植物入侵现状评估

外来入侵植物在东北半干旱区早有发现,但总体入侵现状却鲜有报道。本研究通过野外调查、标本采集、查阅标本平台和文献资料,建立了东北半干旱区外来入侵植物数据库。结果表明:东北半干旱区外来入侵植物共10科26属34种,其中菊科植物居多,有9个属(34.6%)11个种(32.4%);豆科、茄科、禾本科有11个属(42.3%)15个种(44.1%);入侵植物中草本植物有33种,占绝对优势(97.1%)。入侵等级为1级和2级的全国性入侵植物各有7种,均占总数的20.6%;入侵等级为4级的种数最多,有17种,占总数的50%。源于北美洲和欧洲的外来入侵植物最多,占64.7%,而源于南美洲、亚洲和非洲的外来入侵植物共占35.3%。44.1%的外来入侵植物是有意引入,而无意引入的占55.9%。东北半干旱区81.3%的县(市)有外来入侵植物分布,入侵形势十分严峻。

外来植物种子特征对其入侵过程的影响

外来植物经历引入、定植、归化和入侵阶段,成为入侵植物,严重威胁本地生态系统,造成重大的经济损失。外来植物种子对其入侵过程至关重要。本文通过综述利于外来植物引入、定植、归化和入侵过程的种子生活史、传播、生理和繁殖特征,发现:(1)外来植物的引入过程依靠种子的自体传播、风力传播、水力传播、动物传播、人为传播和多媒传播方式完成;(2)定植过程依赖种子的多种萌发、休眠和活力维持策略等生理特征;(3)归化过程依赖土壤种子库密度和持久性,利于在新生境逐渐建立稳定群落;(4)入侵过程依赖种子的传播、生理和种子库综合特征,提高植物入侵成功率。虽然入侵植物的种子特性对入侵植物的检疫、预测和防治具有重要意义,但基于种子特性的防控技术尚不成熟。因此,需要集中科研力量,研发阻止外来植物引入、定植、归化和入侵的技术,为外来入侵植物防除提供技术基础。