无根藤入侵西沙群岛原生植物群落的机理及生态效应
批准号:
32101369
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
黄耀
依托单位:
学科分类:
污染生态学与恢复生态学
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
黄耀
中文摘要
近年来寄生植物无根藤在我国西沙群岛上的入侵危害日益严重,造成许多珊瑚岛原生植被大面积退化和大量植物死亡。目前尚未发现有关无根藤在西沙珊瑚岛原生群落的入侵机理及生态效应方面的系统性研究。本项目拟以我国西沙热带珊瑚岛受到无根藤入侵原生植物群落为研究对象,并以岛上未受入侵的原生植物群落为对照,开展如下研究:基于无根藤寄主植物的相关功能性状,确定无根藤的寄主类型与寄生偏好;通过凋落物野外分解实验并结合实验期间寄主植物生理性状的变化,探究无根藤入侵过程中植物-土壤的反馈调节作用;结合热带珊瑚岛非生物因素(包括土壤理化性质、鸟粪沉积、距高潮线的距离等)与无根藤入侵,对非生物因子-入侵-原生植被三者进行关联分析,阐明非生物因素-入侵交互作用下无根藤对原生植物群落入侵生态效应的响应机制。研究结果可为热带珊瑚岛原生植被保护、植被修复工具种筛选、无根藤防治等提供科学参考。
英文摘要
The invasion of the parasitic plant Cassytha filiformis has severely damaged native vegetation in the Paracel Islands, resulting in the degradation and death of many native plants. Research on the mechanism and ecological effects of C filiformis invasion on the native community is still an unresolved question in ecology of coral islands. This project intends to select Paracel tropical coral islands’ native communities invaded by C. filiformis as research subject and non-invaded native communities as the control. The following research contents will be carried out: the functional traits of parasitzed host plant to identify the type and preference of C. filiformis parasitism; the litter decomposition experiments are conducted with the changes of host plant characters monitored during the experiment, to explore the plant- soil feedback of C filiformis invasion; the relationship between abiotic factors (including soil phy-chemical properties, guano deposition, distance from the high water line, etc) and C. filiformis are recorded and analyzed to clarify the response mechanism of ecological effects of invasion on plant communities. The research results can provide scientific reference for the protection of native vegetation, selection of tool species for vegetation restoration and prevention of C. filiformis invasion in the Paracel Islands.
近年来寄生植物无根藤(Cassytha filiformis)在我国西沙群岛上的入侵危害日益严重,造成许多珊瑚岛原生植被大面积退化和大量植物死亡。目前尚未发现有关无根藤在西沙珊瑚岛原生群落的入侵机理及生态效应方面的系统性研究。本项目以我国西沙热带珊瑚岛受到无根藤入侵原生植物群落为研究对象,并以岛上未受入侵的原生植物群落为对照,揭示了无根藤的寄主偏好、入侵机理及其生态效应。结果表明,西沙群岛无根藤有爆发的原生群落中约有50%的木本植物被无根藤寄生。在木质部硬度和磷含量高的植株上,无根藤寄生不能成功寄生。对寄主植物来说,寄主的茎部含水量和木质部氮含量决定了无根藤的种群密度。无根藤凋落物的输入提高了原生植物群落凋落物质量,加速了凋落物总氮和木质素的分解,延迟了凋落物碳的分解,且无根藤对多酚氧化酶活性、土壤速效磷和土壤钾含量的影响显著。细菌群落的丰度和多样性从根际到内球呈下降趋势,细菌群落在旱季与总氮含量、化学需氧量和NO4+-N呈正相关,在雨季与全磷、总有机碳和NO3--N呈正相关。随着人为干扰的增加,土壤种子库空间分布的异质性由森林东西向差异向森林中心和边缘方向变化。人类干扰限制了本地物种种子的向外扩散,但增加了入侵物种种子的内向扩散。土壤性质、植物特征和人为干扰之间的相互作用解释了珊瑚岛上森林土壤种子库的23-45%的空间变异。然而,人为干扰降低了植物群落和土壤种子库空间分布与土壤因子的相关性,增加了土壤种子库群落特征与景观异质性指数、道路距离、灌木和凋落物覆盖的相关性。无根藤通过选择热带珊瑚岛上枝条含氮量高、硬度低的植物寄生,通过影响酶活性提高了原生植物群落凋落物氮分解速率、降低了凋落物碳分解速率,改变了土壤微生物群落组成和功能组装。无根藤入侵对西沙群岛原生植被具有显著的负面生态效应。通过在无根藤寄主植物群落周围人工栽种非寄主植物“隔离带”,在人类干扰强的森林群落间构建生态廊道,可有效限制无根藤入侵并促进本地植物种子向外传播。
无根藤入侵对西沙群岛本地寄主植物氮经济性状和分配策略的影响及驱动机制研究
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批准号:32560270
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:32.00万元
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批准年份:2025
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负责人:黄耀
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依托单位:
国内基金
海外基金