入侵植物加拿大一枝黃花的分形生長及種群分化初步研究.pdf

1、加拿大一枝黃花(Solidago canadensis L.)已成為我國長江三角洲地區(qū)危害嚴(yán)重的入侵植物之一。國內(nèi)外學(xué)者對其分布動(dòng)態(tài)、危害和入侵機(jī)制等已有較多研究,但對加拿大一枝黃花的生長規(guī)律卻有所忽視；同時(shí)也忽略了在宏觀上入侵種群加拿大一枝黃花在不同生境不同分布區(qū)的地理變異。本研究結(jié)合分形理論,探討其分形生長規(guī)律。同時(shí)在野外和同質(zhì)園兩種條件下研究加拿大一枝黃花在不同生境不同地理分布區(qū)的種群性狀分化差異。為治理加拿大一枝黃花入侵提供一定

2、的理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。 通過文獻(xiàn)檢索、杭州灣北岸野外調(diào)研和同質(zhì)園研究等方法,得出主要結(jié)果如下： ①在杭州地區(qū)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)加拿大一枝黃花葉片生長表現(xiàn)出了異速分形生長特征,并呈時(shí)間上的動(dòng)態(tài)分形,7月份分維數(shù)達(dá)到1.3390。非喬木植物比喬木植物有更大的分維數(shù),差異顯著。 ②7月份株高相對生長速率最快；植株高度與莖基部粗度呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)的分維數(shù),隨著植物的不斷增高分維數(shù)由大到小逼近于2/3;但生物量與莖基部粗度的分維數(shù)穩(wěn)定為

3、2.68,95％的置信區(qū)間為2.68±1.13,與理論值8/3無顯著差異； ③杭州地區(qū)種子千粒重Mseed為0.0471±0.0104 g;種子最終末速度VT=0.26±0.07m/s;種子相對釋放高度Hrel為105.58±3.58 cm。 ④野外調(diào)查三個(gè)不同的樣地(上海、嘉興和杭州)發(fā)現(xiàn)“濕生”生境的常見伴生植物多為禾本科非入侵植物,如蘆葦；而“陸生”生境的常見伴生植物為菊科入侵植物,如小蓬草等；在林下還存在一些陰生

4、植物,如蛇莓等。 ⑤方差分析表明野外調(diào)查和同質(zhì)園移植實(shí)驗(yàn)的加拿大一枝黃花在不同水分處理下大多數(shù)性狀均有顯著影響,加拿大一枝黃花在“陸生”生境下長的更大；同時(shí)在“陸生”生境和“濕生”生境下加拿大一枝黃花的生長表現(xiàn)出了很強(qiáng)的表型可塑性,且同質(zhì)園內(nèi)的可塑性指數(shù)更高。 ⑥三個(gè)地區(qū)的加拿大一枝黃花在株高,葉片生物量,花生物量,地上生物量均有極顯著差異,而莖基部粗度,葉莖比,株高比無顯著差異。 通過分析比較得到以下主要結(jié)論：

5、 ①分維數(shù)的增大使得葉面積快速增大,為植物獲得最大碳吸收提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)；比喬木植物有更大的分維數(shù),表明了草本入侵植物在葉片分形生長上有較大的生長優(yōu)勢。②加拿大一枝黃花地上生物量與株高表現(xiàn)出的動(dòng)態(tài)分形關(guān)系可能是由于株高與莖基部粗度的分形引起的,最大分維數(shù)達(dá)3.5396,比羊草、毛果苔和厚穗賓草的最大分維數(shù)均較大,表明了入侵植物加拿大一枝黃花具有較強(qiáng)的空間占有能力,間接揭示了入侵植物的生長優(yōu)勢。 ③“陸生”生境比“濕生”生境