文档介绍：土壤水分变化对外来入侵植物飞机草生长的影响
吴锦容1,2,赵厚本1,2,潘浣钰1,2,彭少麟1,3 *
1. 中国科学院研究生院,北京 100039;2. 中国科学院华南植物园,广东广州 510650;
3. 中山大学有害生物控治与资源利用国家重点实验室,广东广州510275
摘要:以外来入侵植物飞机草为研究对象,设计3个水分梯度(15 mm,10 mm, mm),研究飞机草的叶绿素含量、生物量、光合生理特征等指标对土壤含水量变化的响应。结果表明,随着土壤水分含量的降低,飞机草的单位叶面积干质量、叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2摩尔分数、光饱和点等都呈下降趋势。同时,根冠比和水分利用率随着水分胁迫的加重而有所提高,表明飞机草对土壤水分胁迫有一定的适应能力,但总体而言,土壤水分胁迫不利于飞机草的生长,限制了其向降雨量较少的地区入侵。
关键词:飞机草;土壤水分变化;生物量;光合特征
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2007)03-0935-04
全球变化和生物多样性问题是世界关注的热点环境问题[1]。全球气候变化及温室效应使气候变暖,干旱化加剧。由此引起的土壤水分变化将如何影响植物的生长,引起了众多生态学家的兴趣[2,3]。王淼等[2]根据气候变化趋势,模拟降雨量减少的条件下,长白山主要树种蒙古栎(Quercus mongolica) 对不同土壤水分处理的响应,得出蒙古栎是干旱可变植物,长期水分胁迫可提高其耐旱能力。然而,以往研究的对象主要集中在乡土植物,较少涉及到土壤水分变化对外来入侵植物的影响。外来入侵物种往往具有较强的适应性,破坏本地群落的结构和功能,导致生物多样性的降低[4]。因此研究入侵植物对全球变化的响应,对预测其分布,控制其入侵有重要意义。
飞机草(Chromolaena odorata)是菊科泽兰属植物,也是我国公布的第一批外来入侵物种之一[5],广泛分布于广东、广西、云南、贵州等地, 并有向四川等长江流域扩散的趋势。本文研究了不同土壤水分条件下飞机草的生物量和光合作用的变化,以期在全球变化的环境背景下为飞机草的扩散和防治提供实验依据。
1 材料与方法
供试材料和水分处理
实验在中国科学院华南植物园的生态试验场进行。飞机草种子于2005年3月采自华南植物园,6月播种于沙床中,8月待幼苗植株高达10 cm左右时,选择大小一致的幼苗移栽到直径30 cm, 高23 cm的花盆中,每盆两株,共15盆,栽培基质为野外飞机草群落的表层沙土。实验从9月25日开始到11月25日结束,历时两个月。实验依据广东地区(南亚热带季风常绿阔叶林),四川长江流域(季雨林分布的北缘,亚热带常绿阔叶林)和黄河流域华北平原(暖温带落叶阔叶林)的年均降雨量1800 mm, 1200 mm和700 mm, 设计了高,中,低三个水分梯度,每隔两天浇一次水,浇水量分别为15 mm(HW), 10 mm (MW), mm (LW),每个梯度有5个重复。每种浇水处理的总浇水次数相同,均为20次。 ℃,花盆上方两米处设透明塑料布以消除自然降雨的影响。
光合生理指标及生物量的测定
2005年11月26—29日选取晴朗天气,采用LI-6400