天敌和光强对紫茎泽兰和同属本地种生长影响的比较研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:daluo13613152523
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生物入侵已在全世界引起了严重的社会、经济和生态环境问题,已成为生态学研究的焦点之一。紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum)作为我国危害最为严重的外来种之一,其入侵机制还不清楚。本论文假设紫茎泽兰具有较强的天敌抗性和耐性,天敌逃逸与其成功入侵有关。为了验证假设,本文在不同的光照水平下研究了紫茎泽兰与同属本地种异叶泽兰(E.heterophyllum)和白头婆(E.japonicum)生长差异,探讨天敌逃逸对紫茎泽兰入侵的贡献;并通过人工模拟取食、广谱天敌饲养、抗性纽份分析等实验评估了3种植物的天敌耐性和抗性。结果表明:  (1)紫茎泽兰发生了天敌逃逸,天敌逃逸与其成功入侵有关,但并不是其成功入侵的唯一或重要原因。紫茎泽兰的单株叶片损失面积百分比以及因天敌危害而造成的光合碳收入损失显著低于同属本地植物。天敌排除显著增加了本地植物的碳积累,但对紫茎泽兰的影响不显著;因而显著降低了紫茎泽兰对本地植物的生长优势,天敌对种间碳积累差异的贡献率均值为7.9%。  (2)光强降低对3种植物的生物量积累没有显著影响。虽然低光处理显著提高了白头婆的单株叶片面积损失百分比,但是较高的光合速率和光合碳损失使得天敌对生物量积累的影响全光高于低光处理,紫茎泽兰的相对优势在全光下更为明显。在各种天敌和光强处理下,紫茎泽兰向地上部分分配的生物量比例均显著高于本地植物,部分解释了其较高的总生物量。专性天敌泽兰实蝇(Procecidochares utilis)在未排除天敌处理中全光下的寄生率高于低光下,但没有导致紫茎泽兰生物量的显著变化。  (3)紫茎泽兰天敌耐性高于本地植物。模拟天敌处理(添加天敌、添加天敌+去顶端组织、50%去叶和排除天敌处理)没有显著影响紫茎泽兰的生物量积累。每种植物的根冠比在处理间没有显著差异,说明3种植物对生物量损失都有一定程度的补偿能力,从而维持相对稳定的生物量分配格局。紫茎泽兰较高的光合器官分配比例、较强的竞争能力、较快地补偿被取食叶片的特性使得其对大敌取食有较高的耐性。  (4)紫茎泽兰天敌抗性强于本地植物。在室外,相同的取食压力下,本地植物被摄食率是紫茎泽兰的4倍多,说明本地天敌更喜食本地植物;在室内饲养实验中,摄食紫茎泽兰的广谱天敌发育历期延长,而且各发育阶段死亡率均较高,成蛹率和羽化率显著低于摄食本地植物的天敌,说明紫茎泽兰对本地天敌抗性更强。检验植物抗性组份的结果表明,紫茎泽兰并不是所有的抗性指标都具有显著的优势性(叶片韧性、表皮腺毛、单位面积叶重、酸性洗涤纤维含量、总酚含量和1/N),但是综合抗性指数却显著高于本地植物。因此,自然天敌对紫茎泽兰较低的摄食率不仅与其行为限制有关,也与紫茎泽兰较强抗性有关。
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