【摘要】： 生物入侵是全球性的重大生態(tài)學(xué)和環(huán)境問題之一。近年來隨著科學(xué)家對土壤生態(tài)系統(tǒng)重要性認識的深入,評價外來植物入侵對土壤生物多樣性及生態(tài)系統(tǒng)功能的影響已經(jīng)成為當前入侵生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的一個研究熱點。河口鹽沼濕地是聯(lián)結(jié)陸地、河流和海洋三大生態(tài)系統(tǒng)的樞紐,擁有獨特而不可替代的自然資源,同時也是一個非常脆弱的生態(tài)系統(tǒng),被認為是最易入侵的生態(tài)系統(tǒng)之一。在長江口鹽沼濕地,外來植物互花米草(Spartina alterniflora)正大面積擴散,并和土著植物蘆葦(Phragmites australis)和海三棱瀮草(Scirpus mariqueter)形成強烈競爭。線蟲是土壤動物中的優(yōu)勢類群,在生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)中扮演著重要的角色,且直接受植物群落改變的影響,是評價植物入侵對鹽沼濕地生物多樣性影響的很好的指示生物。本論文通過野外調(diào)查,研究了互花米草入侵長江口鹽沼濕地對土壤線蟲群落和植物附生線蟲群落的影響,并進一步采用凋落盒分解實驗和植物移栽實驗,分別研究了“凋落物輸入”和“根際輸入”兩種途徑在互花米草入侵影響鹽沼濕地線蟲群落中的作用。主要研究結(jié)果如下: 1)共發(fā)現(xiàn)長江鹽沼濕地線蟲70屬,隸屬于2綱7目39科。 2)為了解互花米草入侵對土壤線蟲群落的影響,以長江口三個潮間帶鹽沼濕地為研究地點,比較互花米草與兩種土著植物(蘆葦和海三棱蔗草)典型植物群落中的土壤線蟲群落。結(jié)果顯示互花米草群落中土壤線蟲的營養(yǎng)多樣性低于兩種土著植物群落,表明互花米草入侵降低了長江口鹽沼濕地土壤生物的功能多樣性,土壤食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)趨于簡化。互花米草群落中的食細菌線蟲比例高于蘆葦群落,顯示互花米草取代蘆葦群落可能改變了凋落物分解速率和途徑�；セ撞菖c兩種土著植物群落的土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)均存在顯著差異,而互花米草與海三棱瀮草間線蟲群落結(jié)構(gòu)的差異小于互花米草與蘆葦間,可見互花米草入侵不同的土著植物群落所產(chǎn)生的影響會有程度上的區(qū)別。互花米草入侵對土壤線蟲的密度、屬數(shù)、多樣性等的影響存在地點間的差異,表明植物入侵的生態(tài)影響還可能與被入侵生態(tài)系統(tǒng)的生境特性相關(guān)。 3)為了解互花米草入侵對植物附生線蟲群落的影響,以崇明東灘鹽沼濕地為研究地點,比較互花米草和蘆葦?shù)湫腿郝浒邏K中附生在活稈和枯稈上的附生線蟲群落。結(jié)果顯示在各季節(jié),互花米草與蘆葦莖稈上附生線蟲的群落結(jié)構(gòu)均存在顯著差異,表明互花米草入侵長江口鹽沼濕地顯著改變了植物附生線蟲的群落結(jié)構(gòu)�；セ撞莼疃捄涂荻捀缴€蟲的數(shù)量在各季節(jié)都高于蘆葦,表明互花米草的入侵可能使鹽沼濕地中附生生物數(shù)量增加。附生在互花米草枯稈上的食細菌線蟲數(shù)量顯著高于蘆葦,并主要體現(xiàn)在參與鹽沼植物凋落物分解的Diplolaimelloides數(shù)量的顯著增加,由此我們認為兩種植物莖稈分解過程的差異可能是引起枯稈附生線蟲數(shù)量變化的一個重要原因。 4)為了解凋落物輸入途徑在互花米草入侵改變線蟲群落中的作用,采用凋落盒方法,比較了外來種互花米草與土著種蘆葦?shù)那o稈分解過程以及線蟲群落在這個過程中的集群定居和生態(tài)演替。結(jié)果顯示,與蘆葦莖稈相比,互花米草莖稈凋落物具有較高的氮濃度和較低的碳氮比,其降解更為迅速�；セ撞莸蚵浜兄械木€蟲數(shù)量最多,其次為蘆葦,而對照中線蟲數(shù)量始終都維持在較低水平,線蟲數(shù)量的變化主要是由食細菌類群的數(shù)量變化決定。與蘆葦?shù)蚵浜屑皩φ障啾?互花米草凋落盒中的食細菌線蟲數(shù)量顯著較高。Diplolaimelloides和Diplolaimella是參與植物凋落物分解的主要線蟲類群,分別占凋落物中線蟲總數(shù)量的53%和28%。參與互花米草莖稈分解的線蟲群落成熟指數(shù)和結(jié)構(gòu)指數(shù)都低于蘆葦,表明互花米草入侵可能通過凋落物輸入降低土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。 5)為了解根際輸入途徑在互花米草入侵影響線蟲群落中的作用,采用植物移栽實驗,比較研究了互花米草與兩種土著植物生長過程中根際線蟲的群落演替規(guī)律。結(jié)果表明,互花米草與兩種土著植物生長過程中根際線蟲的密度、屬的豐富度、多樣性、營養(yǎng)多樣性及群落結(jié)構(gòu)在植物間均沒有顯著差異,這顯示根際輸入在互花米草影響土壤線蟲群落過程中的作用可能不明顯。對線蟲食性類群的進一步分析表明,互花米草根際土壤中食細菌線蟲數(shù)量顯著低于蘆葦,這與野外調(diào)查及凋落物分解實驗的結(jié)果剛好相反。與土著植物海三棱瀮草相比,入侵植物互花米草根際的植物寄生線蟲數(shù)量顯著低于海三棱瀮草,顯示互花米草抗寄生線蟲能力較強。
【學(xué)位授予單位】：復(fù)旦大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：X171
【圖文】：

其中南匯邊灘最多，達2， 069.01hmZ，其次是崇明東灘和九段沙(李賀鵬等，2006)。互花米草在長江河口鹽沼濕地生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)擴張，與兩種土著植物(海三棱蕉草、蘆葦)形成強烈競爭(圖1.2)(e址netal.，2004:研伯ngetal.，2006)。2.3互花米草入侵長江口鹽沼濕地的生態(tài)影響長江口鹽沼濕地具有生物多樣性保育、咸淡水調(diào)節(jié)、土地底質(zhì)固定、河口與近海高生產(chǎn)力維持等重要的生態(tài)服務(wù)功能，是長三角地區(qū)生態(tài)安全的重要保障。在將互花米草引種到長江口鹽沼的早期，人們主要重視其固堤護岸及防浪促淤等功能所帶來的經(jīng)濟效益，而對互花米草入侵帶來的生態(tài)危害沒有足夠的認識，近年來陸續(xù)開始了對其入侵生態(tài)后果的研究(陳中義等， 2004;Lietal.，

當食微線蟲取食微生物時獲得了超過自身機體所需的氮，過量的氮就以N踐+-N的形式排出體外(玩ghametal.，1985;Fe幣5etal.，1998)。除食微線蟲能對土壤養(yǎng)分循環(huán)產(chǎn)生影響外，還有研究曾指出，捕食性線蟲可以通過對食微線蟲的捕食來調(diào)節(jié)氮的礦化(W汾dleandYeates，1993)。Beare(1997)曾指出，在野外條件下食細菌線蟲和捕食性線蟲對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)氮礦化作用的貢獻率可達8%一19%。線蟲還可以對植物生長產(chǎn)生影響(吳紀華等，2007;玩ghametal.，1985;Maoetal.，2006)。Djigal等(2004a，b)發(fā)現(xiàn)食細菌線蟲可以促使玉米產(chǎn)量的增加。higham等(1985)通過微生態(tài)箱實驗發(fā)現(xiàn)，在細菌、真菌及食微線蟲都存在的情況下，野牛草(Boutetouagracilis)的生長狀況最好，根的生物量也最大。Mao等(2006)發(fā)現(xiàn)食細菌線蟲能促進番茄和小麥根系的生長，使根系具有更大的表面積和更多的根尖數(shù)。3.3植物對線蟲群落的影響

JiuduanshaandNar山 ul)inthe長江口的鹽沼濕地主要包括沿江沿海灘涂濕地和河口沙洲島嶼濕地兩種類型(圖3.1)。沿江灘涂濕地主要分布在長江口南岸，以南匯邊灘為主;河口沙洲島嶼濕地主要包括崇明島東灘和北部潮灘、橫沙島西部潮灘、長興島北部潮灘、九段沙和青沙島等(王卿，2007)。本研究選取位于長江河口的三個潮間帶鹽沼濕地(崇明東灘、九段沙和南匯邊灘)作為研究地點(圖3.1)。海三棱蕉草和蘆葦是這三個鹽沼濕地生態(tài)系統(tǒng)中分布最廣最多的土著優(yōu)勢植物，它們同屬于C3植物，在維持鹽沼濕地生態(tài)系統(tǒng)的正常功能中發(fā)揮著重要作用(孫書存等，2001)。然而，自上世紀80年代中期以來，位于崇明東灘、九段沙和南匯邊灘的海三棱鹿草和蘆葦群落都逐漸被外來物種互花米草所入侵。作為C4植物的互花米草在中高潮灘不斷替代兩種土著植物

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 劉方明;孟維韌;劉今子;張武;;土地利用方式對土壤線蟲群落影響的研究綜述[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2011年25期

2 劉方明;孟維韌;李靜;王賀;李麗;;濕地生態(tài)系統(tǒng)土壤線蟲群落的研究進展[J];河北農(nóng)業(yè)科學(xué);2011年03期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 劉貝貝;江蘇省幾種不同土地利用方式下土壤線蟲的群落特征研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

2 高燕;大連西山水庫濕地植物群落演替過程中土壤線蟲群落特征[D];遼寧師范大學(xué);2012年

本文編號：2759598