外来入侵种凤眼莲(Eichhornia crassipes)的营养生态学研究

来源 :武汉大学 | 被引量 : 9次 | 上传用户:paltx3
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来由于生态环境恶化及地表水体的富营养化,我国南方的湖泊与河流中普遍发生外来种凤眼莲(Eichhornia crassipes(Mart.) Solms)大量繁殖覆盖水面,改变水体环境使乡土种植物死亡,破坏水生生态系统结构,降低生物多样性,最终使使湖泊湿地的价值受到直接影响。凤眼莲产生有害影响与其快速繁殖与扩散的生物学特性紧密相关。据研究表明该植物为C2植物,但其生长速率比C4植物还高。仅从光合效率的角度是难以对这一现象进行解释的,而植物的实际光合效率与其它资源(如营养)能否充分供给有着密切关系。因此,本研究拟以植物所需的大量元素N和P为对象,通过系统的室内和野外实验以阐明营养对凤眼莲生长繁殖的影响及其机理,揭示凤眼莲高生长繁殖速率的营养生理生态学机制,探求低营养环境下凤眼莲的适应对策。结果表明: 环境中营养水平对凤眼莲的生长繁殖有明显影响。无论从植物总分株数、各级分株数及各组织的生物量来看,营养水平越高,生长繁殖越快。营养水平影响着植物的生物量分配,高营养条件下,植物分配更多的生物量到叶部,低营养时有更多的生物量被分配到根部。协方差分析表明这种生物量分配变化是一种可塑性反应,在一定程度上提高了植物对外界环境的适应能力;营养水平梯度升高对凤眼莲的生长繁殖有着明显的促进作用,并有利于对营养的吸收利用。值得注意的是,在该条件下,植物地下/地上生物量在实验期间随营养水平的升高而不断下降,表现出明显的可塑性变化。此外,对该条件下的资源(生物量、N、P)分配比的分析表明生物量和N在各组织的相对分配比率不受实验处理影响,但P分配比在不同处理间存在显著性差异,预示着P是本实验中凤眼莲生长的限制性资源。 在同一P营养水平下,凤眼莲的相对生长速率(RGR)和单位根重 (鲜重)的磷吸收速率(以R)明显高于同生活型乡土种植物水鳖 (功价口c儿aris dubia)的,但凤眼莲各组织和总的P浓度却比水鳖的低。进一步的研究表明,在相同的P水平下凤眼莲单位根重(鲜重)的总表面积、活跃表面积和比表面积比水鳖的高,但活跃表面积百分比比水鳖的低。凤眼莲较大的根表面积保证了其高营养吸收速率,而较高的营养吸收速率和较低的植物营养浓度为其快速生长繁殖奠定了营养基础。从生物量分配上而言,凤眼莲分配到根系生物量的相对比率比水鳖的高,水鳖的主要在冠部,表现出两物种在资源利用策略上的不同。加强营养吸收有利于凤眼莲适应水体环境、保证高生长速率。P水平对两物种的P吸收效率(PAE)和P利用效率(PUE)有明显影响,随外界营养水平的升高而降低。与水鳖相比,凤眼莲的PAE和PUE要高些,可见凤眼莲对环境中的营养利用得更为充分并能有效地将吸收的营养转化成物质生产。 营养供给水平对凤眼莲根系形态学特征产生了明显影响。在低营养条件下凤眼莲侧根变得更长、更细,侧根密度变得更大,致使特殊根长 (sRL)和特殊根面积(sRA)明显增大。当P供给水平由4.89/mZ/年下降为0.69/mZ/年时,由侧根组成的植物根系总表面积由91 .5%增加为99.8%,可见低P条件时因侧根形态学变化极大地增加了根系与水体的接触面积。虽然高营养条件时凤眼莲累积的植物总P呈线性上升,但低营养条件时的却不随时间而变化,说明在低营养条件下凤眼莲可通过植物体内的营养再分配部分满足生长需求。在梁子湖,凤眼莲的N、P浓度在各组织中很快达到恒定水平,与东湖的相比,其营养浓度要低得多。在这种低营养环境中,枯萎叶片中的营养浓度在不同时期没有明显差异,与生活叶P浓度差异不是很大,主要原因可能是该条件下凤眼莲廿十片过早凋谢营养来不及充分回收转运造成的。此外,单株重随时间而不断下降。因此,凤眼莲在低营养条件下维持生命的营养机理在于增加根系表面积以增强营养吸收能力和较低的维持营养浓度,而不是增加营养回收效率。 凤眼莲在东湖7、8、9月份生长最快,但最大生物量累积值在11月份,12月份因霜冻而使叶和叶柄生物量明显下降。各个时期的枯萎叶片中的营养浓度没有明显差异,但12月份的明显偏高,说明凤眼莲没有象其它落叶植物一样适应于亚热带气候条件。从不同时期枯萎叶和生活叶营养浓度的比值来看,东湖的差异明显,说明凤眼莲在高营养条件下不仅具有高营养获取速率,而且选择了高营养回收效率来保护营养以免损失。
其他文献
优化番茄番茄中可溶性膳食纤维(SDC)的提取工艺,采用水提醇沉的方法,以正交实验优化番茄中SDC的提取工艺。得到最佳工艺条件为:提取溶剂水用量40mL/g,乙醇与提取液体积比为4
公证工作如何更好地发挥自己为民服务的职能,本文根据当前农民群众对公证业务的认知和对公证服务的需求,对当前县域公证机构服务农村区域经济发展的现状、造成当前农村地区公证
张爱玲是中国现代文学史上重要的女性作家,她凭借着个性化的体悟和独到的笔调,创作出一个个格调苍凉的故事。而这些故事中的女性无论怎么挣扎、怎么拼搏,最终命运都是一样—
华山松大小蠹(Dendroctonus armandi Tai and Li)作为中国秦岭巴山地区最为重要的森林害虫,严重危害森林健康和生态系统的稳定性。目前对其肠道微生物的群落结构和多样性知之甚
三明市位于福建省中西北部,是著名的园林城市,有着丰富的城市植物资源。为推动三明市的植物物种多样性的保护和可持续利用及三明市申报国家生态园林城市,进行了三明城市植物
目的:全面了解上海市浦东新区卫生计生监督人力资源基本情况。方法:全面调查截止2015年12月31日的浦东新区卫生计生监督所人员的编制、数量、年龄、学历、专业、职称等情况。结
本文论证了积分第一中值定理的反问题,并给出了积分第一中值定理中的“ξ”点唯一存在的充要条件。
艰苦朴素、勤俭节约是我们中华民族的优良传统,邓小平同志曾经指出:“艰苦奋斗是我们的传统,艰苦朴素的教育今后要抓紧”。在倡导“以艰苦朴素为荣,以骄奢淫逸为耻”和建设节约型
吉日迈金矿位于海西蒙古族藏族自治州的都兰县与果洛藏族自治州的玛多县交界处。矿区位于东昆仑造山带,昆中基地隆起花岗岩带东段,昆中断裂北部。矿区内上太古界—下元古界金
[研究背景]流行病学调查显示,近年来育龄妇女生育能力呈下降趋势,计划受孕人群生育能力已经成为当前女性生殖健康研究的热点之一。生育能力评价的直接评价指标则是妊娠等待时