芦苇和互花米草入侵性研究进展

生物入侵是当今世界亟待解决的三大环境问题之一,芦苇(Phragmites australis)和互花米草(Spartina alterniflora)均为世界著名入侵种,作为研究生物入侵的模式植物,它们在全球范围内具有相互入侵的特性,芦苇在北美入侵互花米草群落、互花米草在欧洲和中国入侵芦苇群落。芦苇和互花米草都为禾本科(Gramineae)植物,具有克隆植物共有的生理生态特征。以往的研究表明,二者的竞争能力相差不大,对生境也具有相似的适应特征,本文比较了芦苇和互花米草的生长能力、表型可塑性、生境适应能力和耐盐、耐淹能力,指出它们的入侵模式既相似又有区别:人为因素的干扰为芦苇和互花米草入侵提供了机会,而芦苇较强的利用土壤养分的能力和竞争能力、互花米草较强的抗胁迫能力和有性繁殖能力,分别为二者在新生境中定居并扩散提供了重要的生理基础。通过结合生境分析,可以理解芦苇和互花米草在不同区域的相互入侵特征,并预测两种植物的潜在入侵区。     

入侵种互花米草影响我国滨海湿地土壤生态系统的研究进展

互花米草Spartina alterniflora已成为我国海岸滩涂湿地生态系统最主要的入侵植物之一,对我国沿海湿地土壤生态系统产生了重大的影响。为进一步探究互花米草的入侵机理,选择滨海湿地土壤生态系统为切入点,拟从互花米草入侵我国滨海湿地对土壤生态系统物质循环(土壤有机碳、土壤氮和重金属)和土壤生物(底栖动物和土壤微生物)两方面的影响进行归纳总结,阐明互花米草入侵后土壤生态系统的变化过程,并重点对互花米草入侵后土壤有机碳的增减变化进行系统梳理,为互花米草的生态治理和湿地生态系统的保护与恢复提供参考。     

温州湾湿地互花米草地下芽功能性状及其影响因素

地下芽是外来入侵植物互花米草种群扩散的基础,研究其功能性状及其与环境的关系可为掌握互花米草入侵机制提供理论依据。本研究以3处温州湾滨海湿地互花米草为研究对象,开展其地下芽功能性状和环境调控研究。结果表明:1)地下芽形态性状及生物量均表现为乐清湾>鳌江口>瓯江口,且根茎芽密度、芽长度与直径比在不同地区间存在显著差异(P>0.05)。2)乐清湾与鳌江口湿地地下芽全氮含量及氮磷比较高且两地差异不显著,而瓯江口湿地则显著低于其它两地(P<0.05)。3)土壤含水率是互花米草地下芽形态性状及生物量(解释度为17.8%)、化学计量(解释度为27.4%)的主控因子。维护和控制湿地水环境是沿海地区大范围防治互花米草扩散的有效途径。     

互花米草入侵和持续扩张下黄河三角洲滨海湿地潮沟的形态特征及其变化

为了探究互花米草(Spartinaalterniflora)入侵下滨海湿地潮沟的发育特征及其变化,采用随机森林分类技术和统计学分析方法,研究了2004?2020年黄河三角洲湿地互花米草的入侵过程,揭示了互花米草持续扩张下潮沟的形态特征及其变化.研究结果表明,现行黄河入海口两侧区域的互花米草群落扩张迅速,截至2020年7...     

广西北海市滨海湿地互花米草入侵对大型底栖动物的影响

为了解互花米草(Spartina alterniflora)入侵对滨海湿地大型底栖动物的生态危害,于2012年10月,在广西北海市丹兜海、青山头和西村港选取了入侵年限为20 a以上、5 a以上和1 a左右的互花米草群落,进行大型底栖动物调查,分析各生境大型底栖动物群落结构和生物多样性。结果表明,不同的互花米草群落土壤中的大型底栖动物物种组成不同。基于非度量多维度(non-metric multidimensional scaling,NMDS)分析发现,入侵20 a以上的互花米草群落与其他互花米草群落土壤中的大型底栖动物群落结构相似度很低;大型底栖动物物种生物量随着互花米草群落入侵时间的延长而降低,且这种差异与互花米草密度显著相关(p0.05);不同互花米草群落土壤中的大型底栖动物的多样性之间差异不显著(p0.05),物种数量在入侵约1 a的互花米草群落土壤中升高,在入侵20 a以上的互花米草群落土壤中下降,而大型底栖动物的均匀度指数则与之相反;回归分析表明,大型底栖动物多样性的变化与互花米草密度显著相关。     

互花米草入侵下闽江河口沼泽土壤中各形态氮含量和储量

在闽江河口鳝鱼滩湿地,短叶茳芏(Cyperus malaccensis)为生长在闽江河口的本土植物,以短叶茳芏沼泽为对照,研究了互花米草(Spartina alterniflora)入侵0~4 a、入侵4~8 a和入侵8~12 a的0~50 cm深度互花米草沼泽土壤中的各形态氮含量和密度,同时测定其环境影响因子。研究结果表明,在互花米草入侵后,互花米草沼泽0~20 cm土壤全氮和总有机氮含量与短叶茳芏沼泽相比有所增大,并随着互花米草入侵时间延长而增大。在互花米草入侵初期,互花米草沼泽30~50 cm深度土壤全氮和总有机氮含量比短叶茳芏沼泽小,入侵4 a后超过短叶茳芏沼泽;土壤铵态氮和硝态氮含量在0~50 cm深度持续增大。0~10 cm、10~20 cm和20~30 cm深度土壤全氮和总有机氮密度分别在互花米草入侵8 a、入侵4 a和入侵初期开始增大;30~40 cm和40~50 cm深度土壤全氮和总有机氮密度在互花米草入侵初期比短叶茳芏沼泽小,分别在入侵4 a和入侵8 a开始增大;0~50 cm深度土壤铵态氮和硝态氮密度都持续增大。土壤各形态氮含量和氮密度主要受含水量、盐度、容重和土壤粒径等环境因子影响。     

互花米草向海洋方向入侵条件下闽江河口盐沼植物——土壤系统中磷的赋存特征北大核心CSCD

向海洋方向入侵的互花米草(Spartina alterniflora)不仅能改变河口生态系统中磷元素的生物地球化学过程,而且能对河口生态系统的稳定和健康产生深刻影响。2019年4月(春季),在闽江河口鳝鱼滩东部的互花米草分布区,采用时空互代法,由陆地向海洋方向,选择互花米草已经入侵5~6 a的盐沼、互花米草已经入侵1~2 a的盐沼和光滩作为研究对象,在互花米草向海洋方向入侵条件下,研究植物—土壤系统中磷的赋存特征及其主要影响因素。研究结果表明,在互花米草向海洋方向入侵条件下,闽江河口鳝鱼滩东部的盐沼土壤中的全磷含量增大;与光滩相比,互花米草入侵5~6 a和1~2 a的盐沼土壤中的全磷含量分别增加了51.6%和27.1%;互花米草向海洋方向入侵不仅改变了盐沼土壤的颗粒组成、电导率、土壤有机质含量和全磷含量,而且改变了互花米草各器官中的全磷含量、磷累积系数和器官之间的磷转运能力;在互花米草已经入侵5~6 a的盐沼中,互花米草主要是通过减小根冠比和提高对磷的吸收和利用,维持其自身的生长;在互花米草已经入侵1~2 a的盐沼中,互花米草则是通过增大根冠比和提高根系向地上器官转运磷的能力,维持其自身的生长。互花米草向海洋方向入侵整体增大了植物—土壤系统的磷储量,提高了土壤有效磷养分的供给能力,这些都有利于加快互花米草向海洋方向入侵的速度。     

互花米草不同器官水浸液对3种红树植物幼苗的化感作用

外来入侵植物化学他感作用较多受到关注,然而中国滨海湿地最常见的外来入侵种互花米草(Spartina alterniflora)对于红树植物幼苗的化学他感影响鲜见报道。选用互花米草根、茎、叶的3个浓度梯度(0.125、0.25和0.5 g mL~(-1))水浸液为处理液,通过盆栽试验,研究其对秋茄(Kandelia candel)、无瓣海桑(Sonneratia apetala)和拉关木(Leguncalaria racemosa)的幼苗生长及根部抗氧化物酶活性的影响。互花米草根、茎和叶0.5 g mL~(-1)水浸液显著降低3种红树植物幼苗总生物量(地上生物量+地下生物量),0.125 g mL~(-1)水浸液对3种红树植物幼苗总生物量无显著影响。互花米草各器官0.125 g mL~(-1)水浸液总体上对3种红树植物幼苗根部超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性无显著影响;互花米草各器官0.5 g mL~(-1)水浸液显著降低拉关木根部抗氧化物酶活性,对于秋茄和无瓣海桑,互花米草植株0.5 g mL~(-1)水浸液对抗氧化物酶活性或促进或无影响。互花米草水浸液对红树植物土著种和外来引进种幼苗生长及根部抗氧化物酶活性均具有较明显的化学他感作用,这可能是互花米草成功入侵中国福建沿海秋茄红树林生态系统的重要机制之一。     

江苏海岸带互花米草防治策略探讨

互花米草是我国滨海湿地最主要的入侵物种,在江苏海岸带尤为严重,互花米草的防治已成为我国重要的滨海湿地生态修复工作。通过现状调查与文献调研,分析了江苏海岸带互花米草的空间分布和治理现状,总结提出目前治理中存在低潮滩区域缺乏替代性植物、互花米草治理与海岸带侵蚀冲突、管控围填海等政策措施制约、治理后的长效管理机制缺失等问题,从治理方式、政策制定和长效管护等方面提出了江苏海岸带互花米草防治的策略建议,为江苏省乃至全国互花米草治理工作提供科技支撑。     

互花米草入侵闽江河口短叶茳芏湿地对沉积物硝化速率的影响

互花米草(Spartina alterniflora)入侵中国滨海湿地,对湿地沉积物氮循环产生重要影响。选取闽江河口互花米草和短叶茳芏(Cyperus malaccensis)沉积物为研究对象,测定沉积物潜在硝化速率(PNR)及其沉积物理化学性质,探讨河口湿地沉积物的硝化过程对互花米草入侵的响应。结果表明:短叶茳芏和互花米草沉积物PNR变化范围分别为0.19~2.18μg N·g~(-1)·d~(-1)和0~0.52μg N·g~(-1)·d~(-1),变异系数均为63%。短叶茳芏15~25 cm的PNR比表层0~15 cm低(P0.05),但PNR随月份的动态变化没有显著差异(P0.05)。互花米草沉积物PNR随沉积物深度变化无显著差异(P0.05)。互花米草沉积物的PNR显著低于短叶茳芏的(P0.01),PNR减少27.03%~100%,8月及20~25 cm沉积物减少最多。除含水率和沉积物深度与PNR显著相关外(P0.05),温度、氧化还原电位、pH和电导均与PNR不相关(P0.05)。     

胶州湾五河口互花米草群落扩展趋势及治理策略

近年来,胶州湾五河口区域互花米草群落扩展迅速。为分析互花米草群落的扩展趋势,利用2009年以来5个年度卫星历史影像,勾绘互花米草群落图斑并统计其扩展面积,分析其扩展趋势以及对生态环境的影响。结果表明:(1) GoogleEarth软件具有强大的历史影像数据库,可以快速查询1984年以来互花米草的历史影像资料,根据勾绘图斑计算面积,分析图斑消长变化;(2) 8年间,胶州湾五河口区域互花米草从无到有,群落面积现已扩展到215 hm~2;(3)预测在没有人为干预的情况下,2020年互花米草群落面积可扩展到500 hm~2;(4)以机械收割作为饲料或在萌芽期摘芽作为蔬菜等利用方式可以控制互花米草群落蔓延。     

氮输入和互花米草入侵下闽江河口潮滩土壤甲烷氧化速率研究北大核心CSCD

通过室内培养实验,研究了自然状态(对照)、外源铵态氮(NH_4Cl)和硝态氮(KNO_3)的3种浓度输入(1 g/m^2、2 g/m^2和4 g/m^2氮)和互花米草入侵下,闽江河口短叶茳芏(Cyperus malaccensis)潮滩土壤甲烷氧化速率。结果表明,与自然状态下相比,总体上,氨态氮输入促进了短叶茳芏潮滩土壤甲烷氧化,且随着氮输入浓度的增加,其促进作用逐渐增大;而硝态氮输入却抑制了短叶茳芏潮滩土壤的甲烷氧化,输入的硝态氮浓度越高,甲烷氧化速率越小;氮输入对潮滩土壤甲烷氧化速率无显著影响。互花米草(Spartina alterniflora)潮滩土壤的甲烷氧化速率高于短叶茳芏潮滩,互花米草入侵使潮滩土壤的甲烷氧化速率增加了22.66%。低、高浓度氮输入与互花米草入侵共同作用促进了潮滩土壤甲烷氧化,而中浓度氮输入与互花米草入侵共同作用却抑制了潮滩土壤甲烷氧化。潮滩土壤甲烷氧化速率与输入氮的类型、浓度、培养时间和土壤类型等有关。     

人类活动与海水入侵

海水入侵在区域经济比较发达、能量流和物质流交换十分活跃的沿海地区表现得特别突出。这一地区工业、农业和市政用水的不断增加,导致了对地下水掠夺性开采,引起了海水入侵,从而带来了较为严重的环境问题。海水入侵又称海水内侵、海水回灌或咸水入侵。海水入侵在降水量较少、蒸发最大的海岸地区主要表现为海水(或咸水)沿地层中的通道以各种方式向内陆的入侵。这种海水的地下入侵具有隐蔽性强、     

广西海岸互花米草分布现状及扩散研究

采用遥感与野外调查相结合的方法,调查2013年广西海岸互花米草(Spartina alterniflora)的分布现状,并分析其在广西海岸的扩散状况,旨在为全面了解和评价外来物种互花米草在广西海岸的入侵状况和生态作用提供基础数据。研究结果表明,12013年,广西互花米草的分布面积为602.27 hm2,以港湾划分,其在丹兜海的分布面积最大,其分布面积在铁山港湾、北海银滩至营盘镇、廉州湾、英罗港、大风江依次减小;2广西从1979年开始引种互花米草,1979~2003年互花米草的年平均扩散速率约为23.1%,2003~2008年的为15.3%,2009~2013年的约为9.1%,互花米草总体扩散速率呈现下降趋势;3近期,铁山港湾、北海东海岸(银滩至营盘镇)和廉州湾的互花米草依然在快速扩散,尤其是廉州湾的互花米草处于种群扩散的爆发期,未来几年,廉州湾很可能将会被互花米草占据;4互花米草在广西海岸的扩散总体上呈现出由东往西发展的趋势,并且有扩散进入越南的可能性。     

氮输入和互花米草入侵下闽江河口潮滩土壤甲烷氧化速率研究

通过室内培养实验,研究了自然状态(对照)、外源铵态氮(NH_4Cl)和硝态氮(KNO_3)的3种浓度输入(1 g/m~2、2 g/m~2和4 g/m~2氮)和互花米草入侵下,闽江河口短叶茳芏(Cyperus malaccensis)潮滩土壤甲烷氧化速率。结果表明,与自然状态下相比,总体上,氨态氮输入促进了短叶茳芏潮滩土壤甲烷氧化,且随着氮输入浓度的增加,其促进作用逐渐增大;而硝态氮输入却抑制了短叶茳芏潮滩土壤的甲烷氧化,输入的硝态氮浓度越高,甲烷氧化速率越小;氮输入对潮滩土壤甲烷氧化速率无显著影响。互花米草(Spartina alterniflora)潮滩土壤的甲烷氧化速率高于短叶茳芏潮滩,互花米草入侵使潮滩土壤的甲烷氧化速率增加了22.66%。低、高浓度氮输入与互花米草入侵共同作用促进了潮滩土壤甲烷氧化,而中浓度氮输入与互花米草入侵共同作用却抑制了潮滩土壤甲烷氧化。潮滩土壤甲烷氧化速率与输入氮的类型、浓度、培养时间和土壤类型等有关。     

中国沿海地区产业结构水平的横向对比与纵向测度模型及应用——基于福建省的视角

优化、高效的区域产业结构是区域社会经济发展的必备条件.本研究基于传统偏离-份额分析法(SSM)以及动态偏离-份额分析法对区域产业结构进行横向对比与纵向测度,从福建省的视角进行实证分析,旨在为区域产业结构优化升级、经济发展方式转变提供科学指导.研究表明:1)中国沿海地区的产业结构份额和产业竞争份额大部分大于全国平均水平,...     

中国沿海地区产业结构水平的横向对比与纵向测度模型及应用——基于福建省的视角

优化、高效的区域产业结构是区域社会经济发展的必备条件.本研究基于传统偏离-份额分析法(SSM)以及动态偏离-份额分析法对区域产业结构进行横向对比与纵向测度,从福建省的视角进行实证分析,旨在为区域产业结构优化升级、经济发展方式转变提供科学指导.研究表明:1)中国沿海地区的产业结构份额和产业竞争份额大部分大于全国平均水平,说明沿海地区相对于其他地区具有产业结构的优势;2)福建的经济增长主要是依靠全国经济增长的作用,而不是靠产业结构和产业竞争力的优势;3)相对于其他沿海地区,福建省的发展速度相对落后;4)福建省应利用区位优势,承接台湾地区的产业转移,促进福建省的产业结构优化升级.     

盐城国家级珍禽自然保护区互花米草入侵后三种生境中越冬鸟类群落格局

互花米草(Spartina alterniflora)入侵沿海湿地后,会与本地植物进行竞争,从而形成本土植物与入侵植物群落共存的景观。对不同生境中鸟类群落格局的比较研究,有助于评估植物入侵对鸟类群落的影响。2014年11月中旬至2015年2月下旬,对盐城自然保护区核心区中心路南侧3种植物生境中越冬鸟类的种类、数量、鸟类觅食行为与基底等进行了研究。结果表明,3种生境中共记录39种鸟类。芦苇(Phragmites australis)群落生境越冬期鸟类均匀度指数、多样性指数和优势度指数最大,碱蓬(Suaeda glauca)群落生境、互花米草群落生境的3种指数依次减小。Jaccard相似性分析结果表明,互花米草群落生境与互花米草群落—芦苇群落交错带的鸟类群落极其相似;芦苇群落生境与碱蓬群落生境、互花米草群落生境的鸟类群落分别属中等不相似;碱蓬群落生境与互花米草群落生境的鸟类群落极不相似。棕头鸦雀(Paradoxornis webbianus)等8种鸟可以分别作为3种不同生境的指示种。在剩余信息40%的水平上,冬季鸟类群落可以聚为6个取食集团,除趋势对应分析排序结果表明,鸟类群落在轴1上可以分为3个类群。不同生境内的鸟类群落组成各异,且在不同生境有明显的指示种,鸟类群落的取食结构与生境内空间资源存在联系。在很多珍稀鸟类越冬过程中,本地物种碱蓬群落生境占据了重要地位,但是受芦苇群落和互花米草群落的双重竞争,其面积在逐渐减少,亟需加强保护与恢复。     

“北极航道”开通与中国及其受影响区域的贸易增长潜力分析

在考虑船舶等待时间和海冰因素的基础上,以航行时间替代航运距离,对传统的贸易引力模型进行修正,量化评估了"北极航道"开通对中国及其受影响区域的贸易增长潜力。结果表明:(1)航行时间与进出口总额之间呈负相关关系,航行时间每减少1%,将使中国的进出口贸易总额增加0.6590%;(2)海冰因素会对贸易潜力的提升产生较大影响。在存在海冰的情况下,由于"北极航道"在航运距离上的天然优势,将使中国的贸易潜力增长10.95%,使中国受影响的北部沿海地区和东部沿海地区的贸易潜力分别增长12.02%和11.22%;一旦海冰消融、"北极航道"全面通航,中国及其受影响的北部沿海地区和东部沿海地区的贸易潜力则会得到进一步提升,提升效应将达到20%以上。     

黄河三角洲互花米草的遗传变异和扩散

互花米草(Spartina alternifora)自1990年被引种到黄河三角洲后,快速扩张,已经威胁了该地区潮间带的生态安全。研究黄河三角洲互花米草群体的遗传变异,拟从遗传进化角度了解其扩散机制,以期为防控和管理互花米草扩张提供科学依据。利用了13对微卫星分子标记,对黄河三角洲4个互花米草群体(群体1~群体4的位置分别在一千二、大汶流、五号桩、黄河口)中共160个个体进行了遗传多样性和遗传结构分析。研究结果表明,黄河三角洲互花米草具有较高的遗传多样性,每个位点平均观察等位基因数(Na)为(7.385±2.256),平均有效等位基因数(Ne)为(3.636±1.102),Nei’s基因多样性指数为(0.700±0.094),Shannon信息指数为(1.453±0.343),多态位点百分率为100%。群体1的Na、Ne、Nei’s基因多样性指数和Shannon信息指数都最小,而其它3个群体的遗传多样性水平相似。但是,4个群体间存在中等的遗传分化(群体分化率Fst=0.121),群体间总的基因流也处于中等水平(Nm=1.825)。群体1、群体2和群体3之间的遗传一致度最高,而群体4和其它3个群体间的遗传一致度都比较低。已知群体3是黄河三角洲唯一被引种的互花米草群体,是扩散的源头,根据4个群体的遗传结构,本研究推测互花米草先从群体3扩散到群体4,再从群体3扩散到群体1和群体2,扩散顺序与地理距离不相关,说明互花米草的种子通过海水传播可以实现跳跃式长距离扩散。因此,研制和施用环境友好型药物,使互花米草种子败育,可能是控制互花米草入侵的一种途径。