1、本文為弄清紫莖澤蘭生物學(xué)、生態(tài)學(xué)特性，深化紫莖澤蘭對(duì)生態(tài)系統(tǒng)入侵規(guī)律的認(rèn)識(shí)，對(duì)外來物種紫莖澤蘭Eupatorium adenophorum Spreng入侵機(jī)制進(jìn)行了研究。本研究在國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2002CB111400)支持下，通過近3年的工作，獲得以下主要成果： 1.紫莖澤蘭種子種群動(dòng)態(tài)的研究。 在撂荒地、農(nóng)田和林區(qū)三個(gè)不同生境中從種子雨、種子庫、種苗庫上研究了紫莖澤蘭種子種群動(dòng)態(tài)規(guī)律。結(jié)果表明，紫莖澤蘭種

2、子種群從3月初開始，于4月底達(dá)到了年高峰值，其年降種子雨量在撂荒地多年生紫莖澤蘭單一群落最多，每平米可高達(dá)24萬粒以上，農(nóng)田最少只有1.08萬粒/m2；種子雨幾乎全部分布于5cm土層以上，到7月上旬時(shí)種子庫中有活力的紫莖澤蘭種子密度變動(dòng)每平米在52～107粒。在三種不同生態(tài)區(qū)中，紫莖澤蘭種子的活力及千粒重都是荒地單一群落最高，林區(qū)中的紫莖澤蘭種子千粒重雖然高于農(nóng)田，但它的種子活力卻是最低，比荒地中的種子活力低了三分之一。 2.紫

3、莖澤蘭種子萌發(fā)特性的研究。 紫莖澤蘭種子萌發(fā)需要適合的環(huán)境條件。光是影響種子萌發(fā)的重要因素，紫莖澤蘭種子萌發(fā)需要一定的光照強(qiáng)度，但強(qiáng)光則會(huì)對(duì)其發(fā)芽產(chǎn)生抑制作用；其種子對(duì)不同土壤類型都有較好的適應(yīng)性，除紅壤土對(duì)其種子萌發(fā)有較強(qiáng)的抑制作用以外，其它幾種類型土壤基質(zhì)之間的萌發(fā)率沒有顯著差異；但地面覆蓋可以有效控制紫莖澤蘭種子的萌發(fā)，5mm的覆蓋物就可以顯著降低發(fā)芽率，在枯枝落葉厚度超過20mm時(shí)紫莖澤蘭種子幾乎不能萌發(fā)。紫莖澤蘭種子對(duì)

4、pH和溫度均有一個(gè)很寬的適應(yīng)范圍，pH值在3.5～9.5和溫度梯度在低溫10℃到高溫50℃/20℃之間種子都可以萌發(fā)。 3.非生物因素對(duì)紫莖澤蘭幼苗生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)影響的研究。 紫莖澤蘭幼苗對(duì)光照的適宜范圍較寬，在55﹪全光照環(huán)境中最有利于紫莖澤蘭幼苗的生長(zhǎng)，低于15﹪的全光照紫莖澤蘭幼苗的生長(zhǎng)受到抑制，當(dāng)光照強(qiáng)度低于9﹪時(shí)，其幼苗的生存受到威脅；土壤質(zhì)地越好，養(yǎng)分越高紫莖澤蘭幼苗的生長(zhǎng)越好，在肥沃的菜園土中能夠快速生長(zhǎng)地上部分

5、的植株，在肥力瘠薄的砂土中則是通過根系的擴(kuò)張以保障地上部分也可以較好的生長(zhǎng)。紫莖澤蘭幼苗對(duì)水分最為敏感的是生長(zhǎng)初期，在輕度干旱脅迫下，地上和地下生物量的積累顯著下降，重度干旱脅迫下有一半以上的幼苗死亡，且死亡大部分都集中在前10周以內(nèi)，10周之后隨著幼苗的成長(zhǎng)抗旱能力也相應(yīng)增強(qiáng)。 4.不同生境群落特征及對(duì)紫莖澤蘭幼苗生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的影響。 在四川西南部的攀西地區(qū)選擇撂荒地、路邊、人畜嚴(yán)重干擾的馬尾松林地、植被保持較好的馬尾松林

6、地和灌木林地5個(gè)有代表性的生境，從2004年4月紫莖澤蘭種子成熟、散播到2005年3月，對(duì)不同生境的植物群落特征及紫莖澤蘭幼苗的出土和生長(zhǎng)情況進(jìn)行定期定點(diǎn)調(diào)查。結(jié)果表明：群落的豐富度、多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)均以撂荒地生境最高，灌木林生境最低；紫莖澤蘭幼苗的發(fā)生量以路邊生境最多(298株/m2)，極顯著地高于其它4種生境，灌木林生境的發(fā)生量最少(24株/m2)。各生境次年3月幼苗的存活率均較低，僅為高峰期的3.8﹪～7.2﹪。生境也影響幼

7、苗的生長(zhǎng)速度，光照充足的撂荒地和路邊生境對(duì)紫莖澤蘭幼苗的生長(zhǎng)最為有利，一年后的植株高度、莖基直徑以及地上、地下部的生物量等指標(biāo)最高；光照相對(duì)不足的3個(gè)林地生境各項(xiàng)指標(biāo)較低，而根冠比和根重比與此相反。 5.紫莖澤蘭入侵對(duì)群落結(jié)構(gòu)及其生物多樣性的影響。 在入侵初期紫莖澤蘭的生長(zhǎng)擴(kuò)散速度較慢，種群多為零星叢狀分布，同期的伴生植物占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。當(dāng)紫莖澤蘭的齡級(jí)能夠長(zhǎng)到5年以上，群落蓋度規(guī)模達(dá)到30﹪左右，種群開始快速擴(kuò)張，從低于

8、35﹪蓋度可以擴(kuò)散至8個(gè)月后的90﹪以上，同期伴生植物蓋度的降幅也十分明顯，群落的多樣性由0.8583下降到0.3178，這個(gè)階段紫莖澤蘭是通過群體的快速生長(zhǎng)取得絕對(duì)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，得以排擠其它植物，從而獲得迅速擴(kuò)張的。在單優(yōu)穩(wěn)定區(qū)，各項(xiàng)指標(biāo)在時(shí)間格局中只有較小的起伏，紫莖澤蘭的蓋度、密度以及株高等均已達(dá)到最大，多樣性及豐富度降到最小，常常占據(jù)荒坡、灘地，侵入管理粗放的苗圃、果園形成危害。 6.不同生境中紫莖澤蘭分布區(qū)節(jié)肢動(dòng)物群落的組

9、成與結(jié)構(gòu)。 系統(tǒng)調(diào)查了具有代表性的撂荒地、林區(qū)和農(nóng)林交錯(cuò)帶3個(gè)不同紫莖澤蘭分布區(qū)內(nèi)節(jié)肢動(dòng)物群落的組成與結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明荒地紫莖澤蘭分布區(qū)內(nèi)的節(jié)肢動(dòng)物物種數(shù)、個(gè)體數(shù)均大于農(nóng)林交錯(cuò)地和林地紫莖澤蘭分布區(qū)，且差異顯著，農(nóng)林交錯(cuò)地的個(gè)體平均數(shù)＞林地紫莖澤蘭區(qū)，但物種數(shù)平均值相近。荒地紫莖澤蘭區(qū)節(jié)肢動(dòng)物分布特征是以植食性昆蟲為主，其個(gè)體數(shù)量幾乎占到節(jié)肢動(dòng)物總數(shù)的三分之二，而農(nóng)林交錯(cuò)帶和林地紫莖澤蘭區(qū)中，天敵和害蟲比例分布相對(duì)比較均衡?；牡刈?/p>

10、莖澤蘭分布內(nèi)植食性昆蟲雖多，但天敵的物種及個(gè)體數(shù)量較少，林區(qū)和農(nóng)林交錯(cuò)地帶，其生境相對(duì)封閉并且受各種干擾較少，植食性昆蟲的物種穩(wěn)定性相比撂荒地要高的多，因此天敵和害蟲數(shù)量相對(duì)均衡。 7.入侵植物紫莖澤蘭在不同生態(tài)系統(tǒng)中的時(shí)間配置及數(shù)量特征研究。 紫莖澤蘭在撂荒地生態(tài)系統(tǒng)中具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，每平方米的葉面積平均可高達(dá)15722cm2，地上部分生物量的積累高峰時(shí)可以達(dá)到3878g/m2。由相關(guān)性分析可知，其生物量的積累與土

11、壤濕度及光強(qiáng)顯著相關(guān)，可見紫莖澤蘭是通過空間爭(zhēng)光照，地下爭(zhēng)水分獲得單優(yōu)群落的；處于農(nóng)林交錯(cuò)生態(tài)系統(tǒng)中的紫莖澤蘭由于受到人為干擾相對(duì)較大，群落獲取發(fā)展的機(jī)會(huì)也多，所以其各月生物量積累的變幅最大，一年中地上生物量可由701g/m2增加到2075g/m2，系統(tǒng)中的生物量的變化只與葉面積顯著相關(guān)，說明紫莖澤蘭對(duì)光照強(qiáng)度及土壤含水量的要求都不是很高；馬尾松林區(qū)生態(tài)系統(tǒng)中的紫莖澤蘭競(jìng)爭(zhēng)力處于弱勢(shì)，它在三類不同生態(tài)系統(tǒng)中無論葉數(shù)、葉面積以及地上、地下

12、生物量均為最低，并且年度的變幅也不大，其生物量的積累只與光強(qiáng)及葉面積顯著相關(guān)。 8.澤蘭實(shí)蠅寄生對(duì)不同微生境中紫莖澤蘭有性繁殖的影響。 在四川省德昌縣選擇溝谷地、撂荒地、果園和馬尾松林地4個(gè)微生境，研究了澤蘭實(shí)蠅寄生對(duì)紫莖澤蘭有性繁殖的影響。結(jié)果表明，澤蘭實(shí)蠅在不同微生境下，對(duì)紫莖澤蘭寄生率的高低依次為溝谷地＞馬尾松林地＞果園＞撂荒地，這一順序反映了澤蘭實(shí)蠅的寄生率有隨微生境中土壤含水量升高而增加的趨勢(shì)。澤蘭實(shí)蠅寄生后，

13、單位面積上的花序數(shù)平均減少22.01﹪，花序內(nèi)的種子數(shù)平均減少10.7﹪，種子千粒重平均降低12.9﹪，除水肥條件最差的撂荒地外，其余3個(gè)微生境中寄生和未寄生的差異達(dá)顯著或極顯著水平。澤蘭實(shí)蠅寄生對(duì)紫莖澤蘭種子的長(zhǎng)度和寬度影響不顯著，而不同的微生境之間卻表現(xiàn)出顯著差異。寄生后紫莖澤蘭的種子活力下降35.52﹪，萌發(fā)率下降33.27﹪，出苗率下降64.6﹪。以上結(jié)果表明，澤蘭實(shí)蠅的寄生對(duì)于紫莖澤蘭以有性繁殖的種子進(jìn)行擴(kuò)散、蔓延具有一定的控