外来种互花米草和土著种芦苇空中凋落物氮动态的比较研究
北美车前和车前的生长特征与相对竞争能力
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（ " 西南大学生命科学学院，重庆 $%%&"’ ；# 井冈山大学生命科学学院，江通过野外样方调查， 比较了入侵种北美车前 （ !"#$%#&’ ()*&)$)+#） 和土著种车前 （ !, #-)#%)+#） 的生长特征与种间相对竞争能力。结果表明： 北美车前的有性繁殖效力显著高于 车前， 而营养生长效力显著低于车前； 其果穗数和果穗长明显大于车前， 而叶面积则明显小 于车前， 说明北美车前较多地投资于繁殖生长， 而车前较多地投资于营养生长； 种间竞争和 种内竞争明显降低了 # 种植物的平均每株果穗数、 果穗长、 单株地上生物量和单株总生物 量； 车前的种间竞争能力 （ 相对邻里效应指数） 显著大于入侵种北美车前， 表明入侵植物北 美车前目前不能对广泛分布的车前发生竞争取代。 关键词! 入侵种；北美车前；车前；生长特征；竞争能力 中图分类号! *)$+! 文献标识码! ,! 文章编号! "%%%-$+)% （ #%%+ ） %$-%’"$-%’ !"#$%& ’&("(’%)"*+%*’+ (,- ").(%*/) ’#01)%*%*/) ’(1(’*%2 #3 !"#$%#&’ ()*&)$)+# (,- !, #-)#%. # )+#, ./ 012" ，3/,4 05672"， ，8,9: ;<126=572>" ，./ 357?6<?2># ，@A9: B5726C12# ，;DA9 # " 3572>" ，@D,9: E<F2>6G572>（ .+/’’" ’0 1)02 .+)2$+2，.’3%/42-% 5/)$# 6$)(2*-)%7，5/’$&8)$& # $%%&"’ ，5/)$#； 92:#*%;2$% ’0 1)02 .+)2$+2， <)$&&#$&-/#$ 6$)(2*-)%7， <)’ #$， ($(%%) ， <)#$&=)， 5/)$#） , 5/)$2-2 <’3*$#" ’0 >+’"’&7， #%%+ ， 45 （$） ： ’"$-’"+H 67+%"(’%：I7JFK ?2 52LF2J5MF N5FOK 52MFJL5>7L5?2，L<5J P7PFQ R?SP7QFK L<F >Q?TL< R<7Q7RLFQ5JL5RJ 72K QFO7L5MF R?SPFL5L5MF 7U5O5LV UFLTFF2 52M7J5MF !"#$%#&’ ()*&)$)+# 72K 27L5MF !, #-)#%)+#H W<F QFJ1OLJ J<?TFK L<7L !, #-)#%)+# <7K <5><FQ MF>FL7L5MF >Q?TL< FNN?QL，T<FQF7J !, ()*&)$)+# J<?TFK <5><FQ JF=17O QFPQ?K1RL5MF 7U5O5LVH !, ()*&)$)+# T7J N?12K QFS7QX7UOV 52 7KM72L7>F?1J P?J5L5?2 52 LFQSJ ?N SF72 JP5XF OF2>L< 72K JP5XF 21SUFQ PFQ PO72L L<72 !, #-)#%)+#H D?TFMFQ，L<F OF7N 7QF7 ?N !, ()*&)$)+# T7J JS7OOFQ L<72 L<7L ?N !, #-)#%)+#H /L T7J 52K5R7LFK L<7L !, ()*&)$)+# 52MFJLFK S?JL ?2 QFPQ?K1RL5?2 ，T<FQF7J !, #-)#%)+# 52MFJLFK ?2 MF>FL7L5MF >Q?TL<H I?L< 52LQ7JPFR5N5R 72K 52LFQJPFR5N5R R?SPFL5L5?2J UFLTFF2 !, ()*&)$)+# 72K !, #-)#%)+# 2F>7L5MFOV 7NNFRLFK M7Q5?1J >Q?TL< P7Q7SFLFQJ J1R< 7J JP5XF 21SUFQ PFQ PO72L ，SF72 JP5XF OF2>L<，52K5M5K17O ’ J 7U?MF6>Q?12K U5?6 S7JJ 72K 5LJ L?L7O U5?S7JJH W<F 52LFQJPFR5N5R QFO7L5MF R?SPFL5L5MF 7U5O5LV SF7J1QFK 7J QFO7L5MF 2F5><U?Q FNNFRL 52KF=（ Y9A ）?N !, #-)#%)+# T7J J5>25N5R72LOV <5><FQ L<72 L<7L ?N !, ()*&)$)+#H W<F QFJ1OLJ R?2RO1J5MFOV J<?TFK L<7L !, #-)#%)+# T?1OK 2?L UF QFPO7RFK UV !, ()*&)$)+# 52 27L1QFH 8)2 $#"-+：52M7J5MF JPFR5FJ；!"#$%#&’ ()*&)$)+#；!"#$%#&’ #-)#%)+#；>Q?TL< R<7Q7RLFQ5JL5RJ； R?SPFL5L5MF 7U5O5LVH ! ! 植物竞争是生态学研究的重要领域， 它是决定 群落性质的最主要因素。生物入侵目前已成为危害 生物多样性、 生态环境和国民经济的一个十分重要 和紧迫的问题。入侵种指在引种地建立了庞大的种 群， 并向周围地区扩散， 对新分布区生态系统的结构
作物栽培学试卷及答案18套(新浪)
作物栽培学试题(A卷)一、名词解释题（每小题1.5分,共15分）。
I2.生活因子3.长日照作物4.NAR5.生育时期6.作物布局7.群体8.反馈9.光补偿点10.蒸腾系数二、填空(每空0.5分,共10分)1. 小麦主茎叶片数达7片时，理论上计算单株分蘖数（包括主茎）应为个子蘖上出现叶时，开始同时发生该子蘖的第一个孙蘖。
2. 作物栽培学是研究作物、及三者关系的一门科学。
3. 作物栽培学中将作物分为粮食物、、。
4. 试写出一篇我国现存的最古老的农学论文的名称，该篇提出。
5. 玉米根系为，其次生根形成后的作用便减弱。
6. 玉米叶片上表皮有一些特殊的，其叶子的维管束呈结构。
7. 玉米大喇叭口期，雄穗穗分化处于，叶龄指数在左右。
8. 在前茬作物的生育后期，在其行间播种或移栽其它作物的种植方式，叫。
9. 作物对太阳总辐射的最大利用率的理论值为，在日辐射中，散射光的比率越大，群体光合强度。
10. 作物生产上的“种子”，包括由发育而成的种子，由子房发育而成的果实和进行的作物的根、茎等。
三、判断是非（每题1分，共10分，你认为“是”在题后划“√”号，“非”则在题后划“×”号，不划号不给分）。
1.根据小麦分蘖发生规律，在正常条件下，当小麦III蘖出现时，其主茎叶龄应为6。
（）2.玉米在大喇叭口期进入需水临界始期。
（）3.在0-7℃温度下，经过15-35天可通过春化类型的是冬性小麦。
（）4.生长分析法的基本观点是在作物生育期间每隔一定天数测量株高、根条数、叶片数、分蘖数等。
（）5.容重指单位面积的重量。
（）6.在播种覆土过深或肥水极好的条件下，一株小麦可能有两个或多个分蘖节。
（）7.我国栽培最广泛的玉米类型是硬粒型和普通型。
（）8.生产上确定播种深度时，一般子叶出土或根茎短的作物播种要浅一些；子叶不出土或根茎长的作物播种可深一些。
（）9.作物生长的温度范围比较宽，发育的温度范围窄一些，而维持生命的温度范围更窄。
凭“空”而生的“中天1号紫花苜蓿”
·35·种业资讯 凭“空”而生的“中天1号紫花苜蓿” 等我国西南高山森林土壤碳的淋溶损失研究取得进展目前氮沉降对陆地生态系统土壤碳的影响程度及方式仍不明确且存在争议，特别是土壤碳的淋溶动态及响应规律研究匮乏。
依托贡嘎山亚高山针叶林长期氮沉降实验平台，中国科学院成都山地灾害与环境研究所副研究员常瑞英课题组利用零负压淋溶收集器，通过高频度连续观测实验发现，峨眉冷杉有机质层（O 层）淋溶液的碳、氮浓度和淋失通量均高于矿质土壤层。
O 层与矿质层淋溶碳氮浓度具有相似的季节动态：在融雪期（4月）淋溶碳氮浓度较高，随后降低并在生长季（6—9月底）保持在较低水平，而10月之后碳氮浓度增加（图2）。
模拟氮沉降并未改变土壤碳淋失的季节动态规律，但高氮沉降（4倍自然氮沉降水平）显著降低了森林有机质层土壤淋溶碳的输出，而对矿质土层淋溶碳的作用较小；低氮（2倍自然氮沉降水平）沉降对有机质层和矿质土层淋溶碳的作用均较小。
微生物学检测结果表明高氮沉降可能通过抑制有机质层分解进而降低其可溶性碳的淋溶损失，而并不是通过促进土壤对淋溶碳的吸附减少淋溶损失。
此外，高氮沉降水平造成了氮素流失，但仍未改变亚高山森林的氮亏缺状态，表明长江上游亚高山森林是未来氮沉降重要的汇及缓冲器，对于中下游氮素的富集具有重要的调控作用。
（中科院网）10余优质高产谷子品种脱颖而出近日，2018年谷子登记品种展示评价总结暨品质鉴评会在河北省石家庄市召开。
最终，经过12位体系专家、40位种业科研、销售、管理等部门人员，对32个参展谷子品种的小米外观和食味品质鉴评，综合田间种植调查和现场考察结果，冀谷42、冀谷39、保谷22、豫谷31、豫谷18、晋谷59、长生13、张杂谷10号、张杂谷13号等一批优质、高产、适合机械化生产的谷子品种及糯质专用的济谷18、早熟的峰红谷等品种脱颖而出。
相关专家对我国植物新品种保护体系、谷子绿色轻简高效生产技术和谷子产业发展形势进行了细致讲解，指出了谷子新品种的选育方向。
高考生物群落及其演替梳理汇总(新教材学生版)
第二章群落及其演替第1节群落的结构1.P22问题探讨：稻田中生活着多种底柄动物，如大脐圆扁螺、中国圆田螺、苏氏尾鳃蚓、羽摇蚊的幼虫等。
在稻田中饲养中华绒螯蟹(俗称“河蟹”)，由于河蟹喜食底栖动物和杂草,底栖动物和杂草都会减少。
同时，河蟹的爬行能起到松动田泥的作用，因而有利于水稻的生长。
讨论（1）河蟹与底栖动物(如螺类)的关系是怎样的?（2）提高河蟹的种群密度，稻田中共他动物种群会发生怎样的变化?2.P23旁栏思考：你能举例说出你所在地区的常见群落中占优势的物种吗?3.P25思考·讨论：分析种间关系对群落的影响资料1：红尾鸲(qu)和鹅(weng)都捕食飞虫，也常常从树叶及树冠末梢上啄食昆虫。
在两种鸟共同生活的地区，红尾鸲喜欢在疏林和缓坡处活动，而够更喜欢选择密林和陡坡。
如果只有一-种鸟存在，那么无论红尾鸲还是鹅，它们觅食生境的范围都比共存时的更大。
资料2：某地海边潮间带分布着海星、藤壶、贻贝、帽贝、石鳖等动物，海星可以捕食该群落中的其他四种动物，其他四种动物之间无捕食关系。
在一个16m2的实验样地中，人为去除该样地中的所有海星，几个月后，藤壶在该实验样地中占据优势，数量最多;再过-一段时间，贻贝成为最终占优势的物种。
讨论（1）红尾鸲和鹩的种间竞争对两个种群的分布有什么影响?（2）资料2说明捕食、种间竞争在群落中是怎样相互联系的?（3）除了种间关系，还有哪些影响群落的因素呢?4.P26想象空间：你能想象一下某个森林群落通过自然选择形成分层结构的大致过程吗?5.P28思考·讨论：分析当地自然群落中某种生物的生态位资料崇明东滩鸟类国家级自然保护区位于长江人海口，是重要的水鸟越冬区，每年有数万只水鸟于10月至次年2月在崇明东滩越冬。
某研究团队以4种占优势的水鸟为研究对象，调查了它们的种群数量、在不同觅食生境出现的概率、主要的食物种类等，结果如下表所示。
生境1为低潮盐沼一光滩带，宽度为2000m左右;生境2为海三棱薦(biao)草带，宽度为400m 左右;生境3为海堤内鱼塘一芦苇区，芦苇在植物群落中占优势。
西双版纳热带季节雨林凋落叶分解与土壤动物群落：两种网孔分解袋的分解实验比较
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1-湿地退化
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1. 湿地功能面积减少
湿地湿地的功能面积是指可以维持当前环境条件下的生 态系统健康有序的发展, 并有一定的抵抗外来干扰的能 力的面积。
功能面积的减少是湿地退化的主要标志之一。
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(4)污染加剧 我国的主要湖泊中有52% 以上受到不同程度污染，主要污 染物是CODMn、酚、氨氮等。同时湖泊普遍受到氮、磷等 营养物质的污染，富营养化程度严重，75％的天然和人工 湖泊出现富营养化；其中10% 的湖泊达到严重的富营养化 程度。
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3. 湿地生态系统退化的评价体系
20世纪初美国为了建立野生动物保护区, 就开展了湿地评 价工作。70年代, Larson(1994)提出了第一个帮助政府颁 发湿地开发补偿许可证的湿地快速评价模型。
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eg. 中国第一大淡水湖鄱阳湖 受流域沿线各大中型铜业基地的重金属污染的影响，在
鄱阳湖污染较严重的区域, 浮游动物的生物种类数、个 体数量、生物量都较低, 藻类也受到明显抑制, 多样性指 数极低, 优势比极高。芦苇、茼蒿等植物已大批死亡; 鱼 类更是几乎绝迹。
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对湿地退化的理解
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一、湿地生态系统退化基本内涵
湿地生态系统退化主要是指由于 自然环境的变化，特别是人类对 湿地自然资源过度地以及不合理 地利用而造成的湿地生态系统结 构破坏、功能衰退、生物多样性 减少、生物生产力下降以及湿地 生产潜力衰退、湿地资源逐渐丧 失等一系列生态环境恶化的现象。
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1. 湿地生态系统退化的特征
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在我国376块重点调查湿地 中 ， 114 块 湿 地 面 临 盲 目 开 垦和改造的威胁，98块湿地 面临环境污染的威胁，91块 湿地面临生物资源过度利用 的威胁，30块湿地面临泥沙 淤积的威胁，25块湿地正面 临着水资源不合理利用的威 胁。
白三叶和狗牙根混播群落3年间地上生物量和种间竞争动态
第37卷第3期湖南农业大学学报(自然科学版) Vol.37 No.3 2011年6月Journal of Hunan Agricultural University (Natural Sciences) Jun．2011DOI:10.3724/SP.J.1238.2011.00295白三叶和狗牙根混播群落3年间地上生物量和种间竞争的动态田宏1,2，陈明新1,2，蔡化1,2，王凤1,2，张鹤山1,2，刘洋1,2*(１.湖北省农业科学院畜牧兽医研究所，湖北武汉 430064；２.湖北省动物胚胎工程及分子育种重点试验室，湖北武汉 430064)摘 要：采用2种牧草总密度保持不变而组成种比例在0~1变化的替代试验法，设白三叶100%(A)、白三叶75%＋狗牙根25%(B)、白三叶50%＋狗牙根50%(C)、白三叶25%＋狗牙根75%(D)、狗牙根100%(E) 5种处理，研究混播组合播种后3年的地上生产力和种间竞争动态。
结果表明：建植第1年，3种混播组合的地上生物量高于A 处理(2.078 kg/m2)，但不及E处理(4.406 kg/m2)；试验第2、第3年，混播组合的全年地上生物量均显著高于单播处理(P<0.05)；连续3年的地上生物总量以C处理最高，达17.72 kg/m2，与其他各处理差异显著(P <0.05)；播种后3年中的各年前期，混播组合的地上生物量主体为白三叶，白三叶和狗牙根占有不同的生态位，表现出共生关系，但白三叶的竞争能力大于狗牙根；随着时间的推移，狗牙根逐渐成为地上生物量主体，2种牧草出现拮抗作用，狗牙根的竞争力大于白三叶，最终整个群落变为以狗牙根为优势种的草地。
关 键 词：白三叶；狗牙根；混播群落；地上生物量；种间竞争中图分类号：S541+.2；S543+.9文献标志码：A文章编号：1007−1032(2011)03−0295−07Three year study of above-ground biomass and interspecific competition of Trifolium repens and Cynodon dactylon mixed communityTIAN Hong1, 2, CHEN Ming-xin1, 2, CAI Hua1, 2, WANG Feng1, 2, ZHANG He-shan1, 2, LIU Yang1, 2*(1.Institute of Poultry and Veterinarian, Hubei Academy of Agricultural Science, Wuhan 430064, China; 2.HubeiProvince’s Key Laboratory for Animal Embryo Engineering and Molecular Breeding, Wuhan 430064, China)Abstract: From 2005 to 2007, mixed community of white clover and bermudagrass were observed to investigate the above-ground biomass and inter-specific competition dynamics of the mix-sowed forage grasses. With the total density of the forage grasses unchanged, five seeding treatments were carried out, namely, treatment A (white clover, 100%), treatment B (white clover, 75%; bermudagrass, 25%), treatment C (white clover, 50%; bermudagrass, 50%), treatment D (white clover, 25%; bermudagrass, 75%) and treatment E (bermudagrass, 100%). The results indicated the aboveground biomass of the 3 mixture treatments (B , C and D ) were all higher than that of treatment A (2.078 kg/m2), but less than that of treatment E (4.406 kg/m2) in 2005 and the yields of 3 mixture treatments were all higher than that of treatments A and E in 2006 and 2007. The aboveground biomass of treatment C was the maximum (17.72 kg/m2) and was significantly different from other treatments (P<0.05) in 3 years. During the trial, white clover was the main grass in the early period of the each year. And in this period of time white clover and bermuda grass occupied different ecological niches and showed a symbiotic relationship with the competitive ability of white clover stronger than that of bermuda grass. Then, bermuda grass gradually became the main grass in all mixed grassland and the 2 forage grasses showed antagonistic action and the competitive ability of bermuda grass was stronger than that of white clover. At last, Bermuda grass became收稿日期：2010–11–26基金项目：农业部项目（070401）；湖北省财政专项（200730）；湖北省动物胚胎工程及分子育种重点实验室开放课题（2010ZD200~299）作者简介：田宏(1978—)，女，陕西周至县人，硕士，助理研究员，主要从事牧草种质资源保护和育种研究，thdzq@；*通信作者，liuyang430209@296 湖南农业大学学报(自然科学版) 2011年6月the dominant species of the mixed community.Key words:Trifolium repens; Cynodon dactylon; mixed community; biomass; interspecific competition狗牙根(Cynodon dactylon)广泛分布于热带、亚热带和温带沿海地区，在中国广泛分布于黄河以南各地。
芦苇和藨草对不同程度富营养化水体的净化效果研究
Abstract：The growth and removal capacity of nitrogen，phosphorus of two emerged plants such as Phragmites australis and Scirpus triqueter in different eutrophic conditions were studied through the purification experiments. Results showed that Phragmites australis and Scirpus triqueter could grow normally in all three eutrophic conditions，while the removal efficiency of nitrogen and phosphorus in eutrophic water was significant. When applied to the treatment for eutrophic water，Scirpus triqueter became more dominant than Phragmites australis in the low and middle eutrophic condition，while in the high entropic condition，Phragmites australis showed better removal efficiency than Scirpus triqueter. The purification of total phosphorus was better than total nitrogen by both plants. By fitting the dynamic curve between the concentration of total nitrogen，total phosphorus and test time，the concentration of total nitrogen and total phosphorus in water declined in negative exponent form with time，the purification rates of eutrophic water by Phragmites australis and Scirpus triqueter increased over time. The experimental results could provide scientific evidence for the study of the pattern and mechanism of eutrophic lake remediation by emerged plants. Key words：Phragmites australis；Scirpus triqueter；eutrophication；purification；fitting model；Wuliangsuhai Lake
上海滩涂植被时空动态变化的遥感影像解译研究
布广 泛 ， 在我 国的 盐 沼上 几 乎 都 有 分布 。海 三棱 蔗 草
遥 感技 术对 上海 地 区近 ２ ０余 年 的遥 感 影像 进 行 解 译
析 。 结 果 显 示 ： 涂 植 被 丰 富 ， 随 着滩 涂 的 淤 涨 向外 海 延 伸 ； 多 种 因素 的干 扰 ， ２ 滩 并 受 近 Ｏ余 年 来 ， 涂 植 被 面 滩 积 由 １ ９ ． １ ｍ 锐 减 至 １ ４ ．３ｈ 植 被 结 构发 生 改 变 ， 来 入 侵 植 物 互 花 米 草 迅 速 扩 张 ， 土著 物种 ９０ ９９ ｈ ３９ ９ １ ｍ ； 外 对
第４ ２卷 第 ２ ４期 ２０１１ １ 年 ２月 文章 编 号 ：０ １ ４ ７ （ ０ １ ２ ０ ７ ０ １ ０ — １ ９ ２ １ ） ４— ０ ６— ５
人 民 长 江
Ｙａ ｇｚ Ｒｉ ｅ ｎ ｔｅ ｖｒ
Ｖｏ ． １４２， ． ４ Ｎｏ ２
Ｄｅ ｃ．， ２ ０１１
—５ ． ６４２ ２３ ４６ ５ ９ ． １９
莎 科 物 ８ ４２ ４． ５ ０６ ２８ ２ ． ４． ４ １１ ５ １ 草 植 ５ ． ４ ３ ２ ． ４． ５４ ３ ０５ ９ ． ３７ ２７ ６ ９８ ５ ４９ ４ ８ ３ ． 合 １９． ００ １２＿ ００ １６ ０ １ ． ３９１ １． 计 ９ ９ １１． ２ ６ ０１． ２８ １０ ０ １４ ３ ０ ０ ０ ９ ０ ０ ４ ６ ０ ０ ９ ． ０ ０ ９ ． ０ ０
上 海 滩 涂植 被 时空 动 态 变 化 的遥 感 影像 解 译 研 究
风车草对生活污水的净化效果及其在人工湿地的应用
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［ %# ’ %" ］ , 但在国内， 有关风车草对生活污水的 人工湿地
净化作用及其在人工湿地应用方面研究未见报道, 本 研究在了解风车草的生长及分蘖状况的基础上， 对该 植物净化生活污水及其在潜流型人工湿地的应用进 行了报道,
人工湿地系统处理污水， 被证明是一种低投资、 低能 耗、 低 成 本 和 能 脱 氮 除 磷 的 新 型 污 水 处 理 技 术,
［ % ’ 7］ 地处理系统的研究已有许多报道 ， 利用水生植物
风车草 （ !> ()*$%+,-.),&’ ） 属莎草科， 原产非洲， 我 国南北各地均有栽培， 一般用作观赏植物， 亦可生于
［ 5］ , 近年来， 国外学者的研究证 沼泽地或长期积水处
明， 风车草有很强的吸收污染物能力， 并成功应用于
属莎草科原产非洲我国南北各地均有栽培一般用作观赏植物亦可生于沼泽地或长期积水处近年来国外学者的研究证明风车草有很强的吸收污染物能力并成功应用于人工湿地但在国内有关风车草对生活污水的净化作用及其在人工湿地应用方面研究未见报道研究在了解风车草的生长及分蘖状况的基础上对该植物净化生活污水及其在潜流型人工湿地的应用进行了报道风车草生长及分蘖测定风车草由华南师范大学生物系固氮中心提供盆栽后置于水池中地上部分淹水qv左右每隔将风车草移栽到薄膜大棚下的塑料桶中进行无土栽培每个塑料桶中装有的风车草放入水中培养实验共设两种处理
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生物多样性 2010, 18 (6): 631–637 Biodiversity Science http: //www.biodiversity-science.net
—————————————————— 收稿日期: 2010-03-07; 接受日期: 2010-06-22 基金项目: 国家基础研究发展计划(2006CB403305)、国家自然科学基金(30930019)、“十一五” 国家科技支撑计划重点项目(2006BAD23B0302)与国家林业局948项目“湖滨湿地生态恢复关键技术引进”(2008-4-39) * 通讯作者 Author for correspondence. E-mail: 031023079@fudan.edu.cn
外来种互花米草和土著种芦苇空中凋落物 氮动态的比较研究
廖成章1, 2* 唐小平1 程小玲1 李 博2 骆亦其2 1 (国家林业局调查规划设计院, 北京 100714) 2 (复旦大学生物多样性与生态工程教育部重点实验室、长江河口湿地生态系统野外科学观测研究站, 上海 200433)
摘要: 土壤氮含量是限制植物生长的重要因素, 所以入侵植物要入侵成功必须突破土壤氮限制的瓶颈。近年来, 外来种互花米草(Spartina alterniflora)在中国海岸带盐沼中快速取代土著种芦苇(Phragmites australis), 引起了多方面的生态学后果。为了解互花米草与本地种芦苇空中凋落物的氮含量是否存在差异及产生这种差异的机制, 2003年11月至2004年4月, 作者在长江口九段沙湿地对互花米草与芦苇空中凋落物氮含量(单位面积凋落物的总氮量, N g/m2)进行了测定, 结果表明互花米草的氮含量比芦苇高。在空中分解过程中, 互花米草茎(包括叶鞘与秆)凋落物的氮含量显著上升, 但芦苇茎凋落物的氮含量显著降低。2006年1月, 又对中国海岸带6个地点的盐沼中互花米草的凋落物进行取样和氮浓度测定, 发现互花米草空中叶鞘与秆的老凋落物(2004年冬季产生)的氮浓度均显著高于其新产生的凋落物(2005年冬季产生), 表明在空中分解过程中, 互花米草叶鞘与秆凋落物氮含量增加具有普遍性。进一步的温室受控实验结果表明, 互花米草凋落物氮含量增加可能是由腐生固氮微生物引起的。以上结果表明,互花米草取代芦苇后, 改变了空中凋落物的氮动态, 增加了生态系统中氮的输入, 可能有利于互花米草的快速扩张。 关键词: 氮动态, Spartina alterniflora, 空中凋落物, Phragmites australis, 植物入侵
Nitrogen dynamics of aerial litter of exotic Spartina alterniflora and native Phragmites australis
Chengzhang Liao1, 2*, Xiaoping Tang1, Xiaoling Cheng1, Bo Li2, Yiqi Luo2 1 Academy of Forest Inventory and Planning, State Forestry Administration, Beijing 100714 2 Coastal Ecosystems Research Station of the Yangtze River Estuary, Ministry of Education Key Laboratory for Biodi-versity Science and Ecological Engineering, Institute of Biodiversity Science, Fudan University, Shanghai 200433
Abstract: Plant invasion is a significant element of global change. Recently, exotic Spartina alterniflora have rapidly displaced native Phragmites australis on China’s East Coast. In the Yangtze Estuary’s Jiuduan-sha wetlands, nitrogen content in aerial standing litter for both Spartina and Phragmites was measured from November 2003 to April 2004. Spartina had larger nitrogen content (N g/m2) in aerial litter than Phragmites.
Nitrogen content in aerial litter of Spartina sheathes and stems increased during our study period; this trend was not observed for Phragmites. In January 2006, new (produced in winter of 2005) and old (produced in winter of 2004) Spartina aerial sheath and stem litter was collected from six sites on China’s East Coast. Ae-rial litter of old sheathes and stems had higher nitrogen concentrations than new sheathes and stems, sug-gesting that the increase of nitrogen content in Spartina sheath and stem aerial litter was consistent across sites. Further greenhouse experiments showed that the increase of nitrogen content in Spartina aerial litter was associated with microbial epiphytic nitrogen fixation. Our results suggest that Spartina invasion alters aerial litter nitrogen dynamics, which might increase nitrogen input into invaded ecosystems and facilitate rapid expansion of Spartina into additional habitats. Key words: nitrogen dynamics, Spartina alterniflora, aerial litter, Phragmites australis, plant invasion 632 生 物 多 样 性 Biodiversity Science 第18卷 生物入侵是全球变化的重要组成部分(Vitousek et al., 1989; Wilcove et al., 1998; Mack et al., 2000; Pimentel et al., 2005), 它不仅严重地威胁着本地生态系统的完整性和生物多样性, 而且潜在地改变了被入侵生态系统的物理特性(Crooks, 2002)和生态系统过程(Gordon, 1998; Mack et al., 2000; Ehren-feld, 2003)。据预测, 因为经济贸易的全球化和农业的机械化, 以及人类其他活动的不断加剧, 外来物种的入侵速率在未来的几十年可能显著提高(Seabloom et al., 2006; Weber & Li, 2008)。 入侵植物作为生物入侵的重要组成部分(Pime- ntel et al., 2005; Xu et al., 2006), 危害非常严重, 它们越过不可自然逾越的空间障碍后, 在新的栖息地呈爆发式地增长并且失去控制, 取代土著植物, 改变原来生态系统的结构和功能 (Christian & Wilson, 1999; Liao et al., 2007)。生态学家对外来植物成功入侵的机制进行了广泛研究, 并提出了多种假设, 如多样性阻抗假说、天敌逃逸假说等。然而, 单个假说很难解释为什么入侵植物具有如此强的入侵能力。 土壤氮含量是限制植物生长的重要因素, 由于土壤中普遍存在着氮供应不足的现象, 所以入侵植物要取得入侵成功必须突破土壤氮限制的瓶颈。大多数入侵植物不是固氮植物, 生态系统氮库的增加只能靠微生物固氮或外源性氮的输入(如施肥、氮沉降等)(Knops et al., 2002)。Ehrenfeld (2003)分析了79篇研究植物入侵对土壤养分影响的案例, 提出了植物入侵与土壤养分循环之间存在潜在的正反馈理论; Liao等(2008a)对94篇研究植物入侵对生态系统氮循环影响的案例分析发现, 被入侵地的植物与土壤氮含量(单位面积的总氮量, g/m2)均分别高于非入侵地。 凋落物分解是生态系统中最重要的过程之一(Berg & McClaugherty, 2003)。前人研究植物入侵对凋落物分解过程影响的大多数实验只在地表进行, 较少关注入侵植物与土著植物在空中呈站立状态的凋落物分解过程是否存在差异。在自然生态系统中, 如草地与盐沼, 在生长季中大多维管植物的地上部分既没有被动物全部取食, 也没有在衰老或者死亡后立即全部倒伏于地表。这些死亡的地上部分可呈站立状态, 并能保持相当长的时间(Gallagher et al., 1980), 如加拿大一枝黄花(Solidago canaden-sis)、互花米草(Spartina alterniflora)、芦苇
(Phragmites australis)等。这些凋落物表面或内部寄生着大量的真菌或细菌(Poon & Hyde, 1998; Currin & Paerl, 1998), 在微生物作用下分解并且释放出大量的CO2(Seliskar et al., 2002; Kuehn et al., 2004)。本