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入侵植物加拿大一枝黄花并非总是降低本地植物群落多样性

已有 1585 次阅读 2018-3-13 11:37 |个人分类:自然之旅|系统分类:论文交流

本部分研究分析了不同入侵程度的加拿大一枝黄花(Solidago canadensis L.; 该植物图片可参阅http://blog.sciencenet.cn/blog-565899-1085045.html)对本地植物群落物种多样性和功能多样性之影响。采样地为镇江,共两个采样点(32.117–32.120°N, 119.526–119.530°E & 32.159–32.162°N, 119.528–119.533°E)。加拿大一枝黄花的入侵程度根据其相对丰度分为四个等级:未入侵(0%, CK),低度入侵(0~35%, L),中度入侵(35%~75%, M)和高度入侵(75%~100%, H)。每种入侵程度各测定40个样方,共计160个样方(2 m × 2 m)。统计和计算每一样方内所有物种(包括加拿大一枝黄花以及与加拿大一枝黄花共存的本地物种)的种类数量以及各物种的数量。同一样方内每一物种各选取3株长势良好的个体进行植株功能性状的测定,并随机选取3片成熟且完整的叶片进行叶功能性状的测定。同时测定植物群落多样性,其中物种多样性以Shannon-Wiener多样性指数(Shannon’s diversity index, H')Margalef丰富度指数(Margalef’s richness index, F)表征,功能多样性以植物特征加权平均数指数(Community-weighted mean, CWM)Mason α功能多样性指数(Mason’s α functional diversity, Fα)Mason β功能多样性指数(Mason’s β functional diversity, Fβ)Rao’S二次熵指数(Rao’s quadratic entropy, FDQ)进行功能多样性指数的计算。

主要结果如下:

1.      加拿大一枝黄花株高随其入侵程度的增加而显著增加,这使其在生长过程中获取更多有利资源(尤其是光)

2.      与高度入侵的加拿大一枝黄花共存本地植物的株高、叶柄直径、叶宽均显著高于与低度和中度入侵的加拿大一枝黄花共存的本地植物。高度入侵的加拿大一枝黄花对本地植物的胁迫加强,反而促进本地植物功能性状的增加以提升自身竞争力。

3.      加拿大一枝黄花株高、茎干直径、叶柄直径和叶厚在低度、中度和高度三种入侵程度下均明显高于与其共存的本地植物。更高的株高有利于其获得更高资源(特别是光)竞争的优势,并进一步荫蔽与其共存的本地植物,从而促进其进一步入侵。

4.      低度入侵的加拿大一枝黄花和本地植物的功能性状相似,二者的共存生境过滤起主要作用。随加拿大一枝黄花入侵程度的增加,加拿大一枝黄花和与其共存的本地植物之间的竞争逐渐加剧,两者生态位臻于分化,故在中度和高度的加拿大一枝黄花和本地植物的共存中限制相似性发挥作用凸显。

5.      中度和高度入侵的加拿大一枝黄花显著降低本地植物群落的物种多样性。这可能是因为高度入侵的加拿大一枝黄花相对丰度显著高于本地植物,且高度入侵的加拿大一枝黄花的生存竞争优势明显高于与其共存的本地植物。

6.      加拿大一枝黄花中度和高度入侵显著增加本地植物群落的功能多样性。由于中度和高度入侵的加拿大一枝黄花的诸多功能性状显著高于与其共存的本地植物,导致其物种生态位分化,而群落功能多样性的增加更能充分利用环境资源,从而使加拿大一枝黄花的种群更加稳定以利于其入侵。

 

论文Moderate and heavy Solidago canadensis L. invasion are associated with decreased taxonomic diversity but increased functional diversity of plant communities in East China附件:

Moderate and heavy Solidago canadensis L. invasion are associated with decreased.pdf





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1 陈楷翰

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