漳江口红树林区互花米草入侵及扩散机制研究

摘要

互花米草自1979年引入我国后在沿海滩涂迅速蔓延，产生多种危害，甚至威胁红树林的生长。虽然互花米草已经成功侵占光滩、红树林的边缘，甚至入侵到红树林内的林窗，但迄今为止，互花米草还未能入侵林冠完整的红树林生境。
　　为了解漳江口红树林区互花米草不同入侵格局的成因，我们在漳江口国家级红树林自然保护区的红树林、红树林-互花米草交错区、互花米草丛及光滩这四种生境开展实验:通过调查单位面积互花米草产量、一定体积土壤中互花米草种子的数目、实生苗自然更新的数量来了解繁殖体压力对互花米草在四种生境中更新的效应;设置野外四种生境下实生苗存活生长的控制实验及动物取食种子实验，结合四种生境中蟹类种群的时空动态调查、室内喂食互花米草种子及实生苗的方法和野外环境因子检测，探讨竞争、动物取食在互花米草入侵扩散过程中的影响;利用实地调查和航拍方法探究互花米草入侵红树林林窗的现状，进一步探讨干扰在互花米草入侵过程中的作用，预测互花米草在红树林区的入侵潜力。通过为期两年的实验，得到如下结果:
　　1.入侵到漳江口红树林区的互花米草每年平均每平方米可产4325±518-5545±763粒种子;
　　2.互花米草的种子掉落后可以广泛传播到红树林区的四种生境并形成土壤种子库。互花米草丛中土壤种子库最多，比其它三种生境高出20倍以上;
　　3.互花米草种子具有萌发活性，盐度为0PSU时萌发率最大，可达36.4±3.1％，且萌发率随盐度的增高而降低，30PSU时萌发率为21.4±1.9％;
　　4.停留在漳江口红树林区四种生境的互花米草种子在第二年春天可以萌发形成实生苗。但一个生长季内，有植被覆盖的三种生境中的实生苗全部死亡，只有光滩上的实生苗才能成功定植;
　　5.影响互花米草在四种不同生境下不同更新格局的因素主要有蟹类取食和对植物光照的竞争。褶痕拟相手蟹是有植被覆盖的三种生境中的优势蟹类，48h内它对互花米草种子和实生苗的取食量可达到32.1±5.0％和70.9±4.1％;在三种有植被覆盖的生境下的光照强度要比光滩生境低62.5％-88.5％，虽然其它环境因子可能在互花米草萌发生长过程中起到一定效应，但我们推测遮荫效应可能是互花米草实生苗在这三种生境下全部死亡的关键因素。因此在光滩中，互花米草种子及实生苗被蟹类取食的压力较小且光照充足，因此互花米草可以在该生境成功定植实现入侵;
　　6.互花米草不能入侵林冠完整的红树林，但可以成功入侵到红树林的林窗，其入侵的难易程度和林窗的大小有关，林窗越大越容易被互花米草入侵。
　　以上结果表明:互花米草在红树林区域不同生境下呈现不同的扩散格局，其主要是由于不同生境中的繁殖体压力、影响互花米草实生苗存活及生长的生物及非生物因素的差异所导致的。在传播扩散阶段，繁殖体压力导致进入不同生境中的种子数量急剧减少;在传播后的阶段，相手蟹的取食压力导致该蟹类主要分布区域内的土壤种子库显著减小;在实生苗生长阶段，蟹类取食压力和与该生境已有植被对光照竞争的双重影响可能是导致互花米草无法在有植被覆盖的生境中成功定植的原因。研究结果通过探讨多因素协同影响互花米草的入侵过程，丰富了入侵生态学理论，并通过探讨干扰对互花米草入侵红树林的影响，为红树林的保护与修复提供理论依据，启发我们及时修复红树林林窗对于预防互花米草入侵红树林具有十分重要的意义。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1．1 互花米草的入侵与扩散

1．1．1 互花米草入侵中国的现状

1．1．2 互花米草的扩散特性

1．1．3 影响互花米草扩散的因素

1．2 中国红树林与互花米草入侵

1．2．1 中国红树林特征

1．2．2 影响互花米草在红树林区入侵格局的因素

1．2．3 红树林蟹类的生态作用

1．3 本研究的意义、科学问题及技术路线

1．3．1 研究意义

1．3．2 科学问题

1．3．3 技术路线

第二章 研究地点和方法

2．1 研究地点

2．2 实验方法

2．2．1 漳江口互花米草产量调查

2．2．2 互花米草土壤种子库调查

2．2．3 室内互花米草种子萌发实验

2．2．4 野外实生苗自然更新调查

2．2．5 野外排除动物取食控制实验

2．2．6 蟹类种群时空动态调查

2．2．7 野外蟹类取食互花米草种子实验

2．2．8 室内蟹类喂食互花米草种子实验

2．2．9 室内蟹类喂食互花米草实生苗实验

2．2．10 环境因子测定

2．2．11 互花米草入侵红树林林窗格局调查

2．2．12 数据分析

第三章 实验结果

3．1 漳江口红树林区互花米草种子产量

3．2 漳江口红树林区不同生境互花米草土壤种子库

3．3 互花米草种子萌发

3．4 漳江口红树林区不同生境下互花米草实生苗更新生长

3．4．1 野外互花米草实生苗自然更新

3．4．2 野外捧除动物取食控制实验

3．5 影响漳江口红树林区互花米草更新的生物因子及环境因子

3．5．1 蟹种群时空动态

3．5．2 蟹类对互花米草种子和实生苗的取食效应

3．5．3 野外环境因子

3．6 互花米草入侵红树林林窗空间格局

第四章 分析与讨论

4．1 漳江口红树林区互花米草入侵和扩散动态

4．1．1 互花米草种子产量

4．1．2 互花米草土壤种子库

4．1．3 互花米草种子萌发

4．1．4 互花米草实生苗生长

4．2 漳江口红树林区互花米草入侵扩散的影响因子

4．2．1 生物因子影响

4．2．2 非生物因子影响

4．3 互花米草入侵红树林的潜力

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

附录：硕士期间发表的论文

致谢