水位波動對不同生活型的外來水生植物入侵的影響

《水位波動對不同生活型的外來水生植物入侵的影響》是依託武漢大學，由劉春花擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：水位波動對不同生活型的外來水生植物入侵的影響
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉春花
• 依託單位：武漢大學

項目摘要

水位波動是濕地生態系統中最重要的干擾因子之一，明顯影響著水生植物的生長。水生植物主要靠無性繁殖，無性繁殖是外來種的重要特徵之一。喜旱蓮子草與沉水植物伊樂藻都只靠無性繁殖進行生長與入侵。水位波動（水位上升、持續時間、水位消退及發生季節）等將會明顯影響水體理化特徵，喜旱蓮子草與伊樂藻在生理生態、形態、繁殖、擴散等方面如何適應這些變化？相對於鄉土水生植物其競爭力有何改變？特大洪水對水生植物的影響更加嚴重，這兩種外來水生植物在特大洪水發生時採取哪些策略生存甚至進一步擴散？本項目主要通過野外調查、定位研究與控制實驗相結合探討挺水型喜旱蓮子草與沉水型伊樂藻對不同水位波動的適應機制，闡明水位波動干擾下這兩種外來水生植物的入侵能力變化，為喜旱蓮子草與伊樂藻的控制提供科學依據。

結題摘要

水位波動是濕地生態系統中最重要的干擾因子之一。不同的水位對喜旱蓮子草和伊樂藻的生長主要產生哪些影響？通過控制實驗，我們主要得出以下結果：喜旱蓮子草是對洪水甚至是3米水深高度耐受的物種，對波動水位也具有較強的耐受性並具有較強的可塑性；在冬季和春季，喜旱蓮子草與鄉土種水龍和外來種聚葉狐尾藻相比並無生長優勢；與鄉土種水龍相比較，喜旱蓮子草生長（生物量，莖長，分枝數和莖節數）和生物量分配模式能更好的回響資源的波動，從而形成競爭優勢並有利於其入侵性；在經常受到擾動的自然環境中喜旱蓮子草的克隆整合能力與其入侵有相關性；相對於同屬鄉土種，只有高強度的牧食壓力對喜旱蓮子草的影響更加明顯, 喜旱蓮子草對輕度牧食壓力的耐受性可能是其成功入侵的機制之一；水陸兩種生活型喜旱蓮子草都可以通過增加葉片中纖維素和木質素的含量抵禦廣食性天敵，但是對專食性天敵的防禦則只增加了葉片中的木質素含量；本地廣食性天敵和在淹水環境中對其刈割處理對喜旱蓮子草的入侵有一定的抑制作用；喜旱蓮子草對模擬牧食落葉處理都有很強的耐受性，而且落葉處理強度越大，補償性生長越強。伊樂藻能耐受較高的水深，隨水深增加以株高的增加來抵抗水深的脅迫；在營養基質水平上伊樂藻比埃格草更具入侵潛力，且隨著營養的增加其入侵力增強；冬季生長與春季較早的快速復甦使伊樂藻在我國比埃格草能更好的擴展定殖；光合作用能力減弱，丙二醛積累顯著使得兩種外來種伊樂藻和埃格草不適宜在高溫環境中生長，因此夏季高溫將會抑制它們的入侵和擴散；春季極低水位對微齒眼子菜、伊樂藻和菹草不產生脅迫，但對穗花狐尾藻產生了脅迫；另外伊樂藻潛在光合能力強於鄉土種，在春季淺水區具備較強的入侵性。以上結果說明喜旱蓮子草和伊樂藻對於水位波動具有較強的耐受性。喜旱蓮子草的克隆整合能力、對牧食的耐受性和可塑性與其入侵有關；而伊樂藻的越冬能力、春季恢復生長能力、潛在光合能力高是其快速入侵的原因之一。此外，喜旱蓮子草在我國的分布範圍並未再擴大，而伊樂藻的分布範圍卻加大。