外來植物與土壤微生物的關(guān)系研究.pdf

1、生物入侵已經(jīng)威脅到了全世界的自然生態(tài)系統(tǒng)的安全，被認(rèn)定為一個(gè)全球的環(huán)境問題。世界上的很多生態(tài)系統(tǒng)都因?yàn)樯锶肭侄艿搅藝?yán)重的破壞或威脅，包括種群和群落結(jié)構(gòu)的改變、大尺度生態(tài)系統(tǒng)過程的改變和生物多樣性的喪失等。生物入侵成功既與入侵者本身的特性有關(guān)，也與當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)抵抗力有關(guān)，是各種生物和非生物的環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。缺乏天敵制約、群落的穩(wěn)定性低和異常的環(huán)境擾動(dòng)往往會(huì)促進(jìn)生物入侵。外來植物的入侵是生物入侵的重要組成部分，能通過和本地植物

2、的競(jìng)爭(zhēng)改變當(dāng)?shù)刂参锶郝錁?gòu)成，減少當(dāng)?shù)氐纳锒鄻有裕罱K影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和所提供服務(wù)。過去對(duì)外來植物的研究局限于當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)多樣性、地上的植物競(jìng)爭(zhēng)、動(dòng)物和昆蟲的捕食作用，地下的土壤微生物的作用重視不足。外來植物不但逃逸了原產(chǎn)地的有害土壤微生物，而且可能受到當(dāng)?shù)赝寥牢⑸锏挠欣饔茫@可能是外來植物擴(kuò)散和爆發(fā)最終入侵成功的重要因素；外來植物對(duì)新棲息地的入侵改變生態(tài)系統(tǒng)中微生物群落的結(jié)構(gòu)和功能，當(dāng)?shù)匚⑸锶郝涞慕M成和功能也受外來植物

3、的影響而變化，并且這種變化會(huì)對(duì)外來植物和本地植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生重要的影響。土壤微生物群落對(duì)外來植物和本地植物的作用是一個(gè)極其復(fù)雜的交互的回饋的過程，因此十分有必要對(duì)土壤微生物在外來植物和本地植物生長(zhǎng)中的作用開展研究。特別是對(duì)土壤微生物在競(jìng)爭(zhēng)中的外來植物和本地植物的作用展開研究，有利于正確認(rèn)識(shí)土壤微生物在外來植物成功入侵中的作用，和預(yù)測(cè)外來植物在群落中的趨勢(shì)。
　　 通過對(duì)在嶗山分布的大花金雞菊對(duì)當(dāng)?shù)氐耐寥牢⑸锕δ苄远鄻有缘挠绊懷芯?/p>

4、表明，大花金雞菊的入侵增強(qiáng)了在嶗山上的土壤微生物的功能多樣性，成功的入侵植物對(duì)于當(dāng)?shù)氐耐寥牢⑸锶郝溆酗@著的影響，在不同的地點(diǎn)這種影響具有特異性。
　　 通過對(duì)在不同光環(huán)境下土壤微生物對(duì)入侵植物大花金雞菊的生長(zhǎng)的影響研究表明，在低光強(qiáng)下，土壤微生物對(duì)于大花金雞菊的Fv/Fm葉綠素?zé)晒饽芰Φ囊种瓶赡軙?huì)對(duì)大花金雞菊入侵林下和其他低光強(qiáng)的生境造成困難。在高光強(qiáng)下，土壤微生物對(duì)于大花金雞菊的葉生物量積累、總生物量積累和葉綠素?zé)晒饽芰τ幸?/p>

5、制作用。土壤微生物作為抑制外來植物入侵的生物抵抗力的一部分過去研究較少。本研究發(fā)現(xiàn)土壤微生物對(duì)于入侵植物大花金雞菊的作用會(huì)隨著光環(huán)境的變化而發(fā)生改變，土壤微生物對(duì)于入侵植物的作用是復(fù)雜的，需要更多的研究來進(jìn)一步理解土壤微生物和植物入侵的關(guān)系。
　　 對(duì)土壤微生物在外來植物刺槐和本地植物麻櫟競(jìng)爭(zhēng)過程中生理生態(tài)的影響研究表明，在自然的土壤條件下，只有麻櫟的葉生物量因?yàn)榇袒睂?duì)麻櫟的遮蔽作用而減少，麻櫟的生長(zhǎng)沒有受到刺槐競(jìng)爭(zhēng)的影響，而麻

6、櫟的競(jìng)爭(zhēng)作用抑制了刺槐的生長(zhǎng)。這個(gè)結(jié)論可以部分解釋本地植物麻櫟和在全球造成入侵的外來植物刺槐在中國(guó)北方多種生境下共存的原因。在土壤用苯菌靈滅菌以后，根瘤菌的生長(zhǎng)受到了促進(jìn)，最終麻櫟對(duì)刺槐的競(jìng)爭(zhēng)作用減弱，刺槐對(duì)麻櫟的競(jìng)爭(zhēng)作用增強(qiáng)。本研究發(fā)現(xiàn)在自然土壤下本地植物麻櫟對(duì)于外來植物刺槐的生長(zhǎng)、分布有負(fù)面的影響；而在土壤滅菌以后，因?yàn)楦鼍挠绊?，刺槐較少地被麻櫟抑制，刺槐對(duì)麻櫟的競(jìng)爭(zhēng)作用增強(qiáng)。刺槐、麻櫟對(duì)土壤滅菌的不同反應(yīng)，說明了由于刺槐和根瘤

7、菌的共生關(guān)系使刺槐對(duì)土壤微生物的改變比麻櫟要更加敏感。根瘤菌在像刺槐一樣的固氮類外來植物的擴(kuò)散和入侵的過程中具有重要的作用。
　　 土壤微生物在當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)受到入侵后，會(huì)隨著植被的改變而發(fā)生不同程度的變化。同時(shí)，在不同環(huán)境條件下變化的土壤微生物對(duì)外來植物的作用隨著環(huán)境因素的改變而發(fā)生不同的變化。在外來植物和本地植物競(jìng)爭(zhēng)的過程中，受外來植物影響而發(fā)生變化的土壤微生物會(huì)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果產(chǎn)生不同的影響。中性、促進(jìn)、抑制作用隨競(jìng)爭(zhēng)物種的不同