外来水生植物凤眼莲和水盾草入侵生态学研究

【作者】 黄晓龙； 李宽意；

【机构】 中国科学院南京地理与湖泊研究所湖泊与环境国家重点实验室；

【摘要】 凤眼莲(Eichhornia crassipes)和水盾草(Cabomba caroliniana)都是源自新大陆热带地区的水生植物,原作为观赏植物引入中国,逸生后已入侵我国长江中下游流域和南方各省区市。本研究通过野外调查、模型构建和模拟实验研究了这两种植物在长江中下游流域的入侵性。研究结果发现在这一地区优势水生植物已从本土植物转变为入侵植物,这两种植物已经成为长江中下游流域中的优势物种。通过模型构建发展L系统来模拟水生植物从初生结构到次生结构,从简单根系到复合根系的动态生长过程。模型结果显示凤眼莲可以发展出错综复杂和高度发达的成熟根系。此外凤眼莲局部根系与整体根系在结构上并不一致,即其第一级根系为鲱鱼骨状构型,而其整体根系为叉状分支构型,可称之为聚鲱鱼骨状构型(polyherringbone branching),这在植物界都是比较少见的。这有利于凤眼莲占据较多的空间和资源,对富营养化条件有更大的适应性,使得凤眼莲有可能在与本地种竞争中占有优势。此外凤眼莲对冬季最低温度的升高也表现得较为积极。相比本地植物,水盾草在竞争能力上并未表现出优势,但其在长江下游流域的高入侵性目前仍未有很好的解释。通过研究发现这种植物较低的适口性可能躲避了本地牧食者螺类牧食,又由于在中国缺乏专食性的牧食性螺类,导致其躲避了天敌牧食。此外,这种植物对弱光有较好的适应性,在湖泊透明度下降的大背景下,其入侵危害可能进一步增强。更多还原