养分异质性与竞争条件下入侵植物和共存本地植物的表现

摘要

入侵植物进入新的生境，与生境中的其他物种产生竞争，其竞争者有外来植物、本地植物或者两者的混合。各个物种在竞争中的表现，除了取决于自身的特性外，还受到周围环境的影响，尤其是资源。在全球环境变化的背景下，资源在自然生境中的分布无论时间还是空间维度上，通常是不均匀的。资源异质性对于植物的生长有很重要的影响。同时它对于入侵植物和本地植物的影响可能存在很大差异。关于资源空间异质性对于植物生长和竞争的影响，学者们已经做了大量研究。但是关于资源时间异质性对多对入侵植物与本地植物间生长、竞争及共存的影响的研究还远远不足。同时，资源异质性究竟是促进外来植物和本地植物间的竞争，还是促进两者的共存？由于自然因素的复杂性，答案依旧是不确定的。
　　在所有资源中，养分对于植物生长的影响相对较大，故本实验对养分时间异质性进行了研究。本实验选取了来自天胡荽属、莲子草属和蟛蜞菊属的3对入侵植物和共存的本地植物，即3种入侵植物和3种本地植物。通过控制实验，验证了入侵性、养分时间异质性、竞争者类型以及它们之间的交互作用对竞争的影响和对竞争中的各个物种的影响。结果表明:
　　1.入侵目标植物的分株数、生物量、地上生物量、地下生物量以及各项生物量指标占群落对应生物量指标的比例都显著高于本地目标植物。入侵竞争植物的地下生物量显著高于本地竞争植物的地下生物量。入侵群落的地下生物量显著高于本地群落的地下生物量，含有入侵目标植物的混合群落地下生物量高于含有本地目标植物的混合群落地下生物量。
　　2.当目标植物为入侵植物时，目标植物的地下生物量和根冠比会随着养分施加的波动而增加，而当目标植物为本地植物时，目标植物的地下生物量和根冠比会随着养分施加的波动而减少。与此同时，目标植物周围的竞争植物地下生物量和根冠比也随着养分施加的波动而减少。
　　3.在种内竞争和异进化竞争中，入侵目标植物的地下生物量及其占比随着养分施加的波动会逐渐增大，而本地目标植物的地下生物量及其占比随着养分施加的波动会逐渐减小，入侵目标植物与本地目标植物的地下生物量差异以及其占比差异均在养分均匀施加时最小，在养分多峰施加时最大。入侵竞争植物与本地竞争植物的比较结果与此一致。
　　4.竞争者类型对竞争植物分株数、生物量、地上生物量和地下生物量均有显著影响。混合竞争者的各项生长指标最高，异进化竞争者次之，同进化进化者较小，种内竞争者的各项生长指标在不同类型竞争者中最小。竞争者类型同时对群落生物量、地上生物量和地下生物量影响显著。混合竞争群落的各项生物量指标最大，种内竞争最小。

目录

声明

摘要

1．引言

1．1 全球环境变化的影响

1．1．1 全球环境变化的重要性

1．1．2 全球环境变化背景下的资源异质性

1．1．3 资源异质性对生态系统的影响

1．2 植物入侵的影响

1．2．1 植物入侵现状

1．2．2 本地植物与外来植物的竞争

1．2．3 影响本地植物和外来植物竞争的因素

1．3 克隆植物对资源异质性、竞争以及两者交互作用的响应

1．4 研究目的及意义

2．材料和方法

2．1 实验物种

2．2 植物材料收集与培养

2．3 实验设计

2．4 数据收集

2．5 数据分析

3．结果与分析

3．1 养分时间异质性与竞争对目标植物的影响

3．1．1 养分时间异质性与竞争对目标植物分株数的影响

3．1．2 养分时间异质性与竞争对目标植物各项生物量指标的影响

3．1．3 养分时间异质性与竞争对目标植物根冠比的影响

3．2 养分时间异质性与竞争对目标植物生物量占群落生物量比例的影响

3．3 养分时间异质性与竞争对竞争植物的影响

3．3．1 养分时间异质性与竞争对竞争植物分株数的影响

3．3．2 养分时间异质性与竞争对竞争植物各项生物量指标的影响

3．3．3 养分时间异质性与竞争对竞争植物根冠比的影响

3．4 养分时间异质性与竞争对群落生物量的影响

4．讨论

5．结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

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