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雪灾造成的林冠破损促进外来杂草紫茎泽兰入侵高海拔原始林

时间:2017-02-28  来源:科技外事处  浏览次数:   作者:宋晓阳     打印  字体: 关闭

  气候变化和生物入侵是影响群落结构、功能和动态的两个重要过程。大量证据表明,极端天气事件造成的干扰提高了生物入侵的成功率。随着气候变化的加剧,极端天气事件的强度和频度都有增加的趋势。因此研究外来入侵物种如何利用气候诱发的干扰事件入侵当地生态系统对了解入侵过程和制定相应保护策略极为重要。 

  20151月哀牢山地区发生严重雪灾,曾经郁闭的林冠破损严重,林下光环境显著改变,森林群落结构、功能与动态研究组在哀牢山20公顷样地开展实验的过程中监测到林下出现了大量入侵植物紫茎泽兰(Ageratina adenophora)的幼苗。 

  版纳植物园热带森林生态学重点实验室森林群落结构、功能与动态研究组博士研究生宋晓阳在其导师曹敏研究员和杨洁副研究员的指导下,对紫茎泽兰的入侵过程进行了分析,并补充了室内萌发实验。 

  研究表明,在20公顷样地中,紫茎泽兰的密度和林冠开放程度显著正相关。室内萌发实验也表明,紫茎泽兰的萌发数量和遮光程度显著负相关。说明光照条件是紫茎泽兰入侵的重要因素。林冠的开放促进了紫茎泽兰入侵森林生态系统的过程。空间分析表明,紫茎泽兰的密度呈现显著的空间自相关,说明紫茎泽兰在林内存在一定的扩散限制。 

  该研究组之前的研究表明,异质性成分物种(指森林生态系统的外来成分,它们不是这个生态系统的正常组成成分,是来自这个生态系统之外的物种成分,其实际上包括了地理尺度上和生态系统尺度上的外来种)的入侵过程往往先进入其入侵对象的土壤种子库,当外部条件适宜时(例如干扰事件)萌发成幼苗,然后再完成其生活史并扩大其种群。森林群落中,虽然地上植被没有明显变化,但其土壤种子库结构已发生变化,大量外来成分进入当地土壤种子库(Lin et al. 2006; Lin & Cao 2009)中。本次发现也是这一理论的重要支持。 

  相关研究结果以Snow damage to the canopy facilitates alien weed invasion in a subtropical montane primary forest in southwestern China为题发表在Forest Ecology and Management上。该研究得到了国家自然科学基金(3140036231670442),国家重大科学研究计划(2014CB954104),“西部之光”人才计划,中国科学院青年促进会基金(2016352)以及云南省应用基础研究计划(2014GA003)的资助;中国科学院哀牢山亚热带森林生态系统研究站在数据采集和文章发表过程中给予了大力支持,在此表示感谢。 

哀牢山雪灾后的林冠开放情况(图A)和紫茎泽兰在样地内的分布格局(图B

 

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