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孪花蟛蜞菊（Wedelia biflora）扩张对西沙群岛典型植被优势种凋落物分解的影响

来源：花匠小妙招时间：2024-11-12 08:28

【摘要】： 孪花蟛蜞菊(Wedelia biflora)是菊科蟛蜞菊属的一种攀援性草本植物,具有一定的观赏性;主要分布于草地、林缘和海岸砂地,在我国西沙群岛较常见。近年来,西沙群岛永兴岛上孪花蟛蜞菊的数量及分布面积有明显增加趋势。该物种可攀援生长至草海桐(Scaevola sericea)植株顶端以及部分退化的抗风桐(Ceodes grandis)林和海岸桐(Guettarda speciosa)林的林隙,严重影响西沙群岛这些原生植被的生长和更新。同时,孪花蟛蜞菊的扩张也导致其凋落物在海岛原生植物群落中的输入。本文从凋落物分解的角度,通过在西沙永兴岛典型植被优势种植物群落的林下设置添加与不添加孪花蟛蜞菊凋落物的实验,研究分解过程中凋落物的基质质量、质量残留率、养分残留率、酶活性等相关指标,分析孪花蟛蜞菊扩张对西沙群岛典型植被优势种(抗风桐、海岸桐和草海桐)凋落物分解的影响,探讨凋落物分解在过程中的物种相互作用机制,为热带珊瑚岛上孪花蟛蜞菊的防控及管理提供理论依据。主要研究结果如下:(1)西沙群岛典型植物群落林下凋落物分解的半衰期和周转期较短,分别为0.37-0.74a(年)和1.6-3.20a。(2)相比混合物种凋落物处理,单纯孪花蟛蜞菊凋落物处理(T_a)的初始基质质量最高,表现为氮含量最高,碳/氮和木质素/氮最低,且分解过程中的基质质量也维持较高水平,分解速率及养分释放较快。(3)相比抗风桐+海岸桐凋落物处理(T_b),添加孪花蟛蜞菊凋落物可提高抗风桐+海岸桐+孪花蟛蜞菊混合凋落物(T_(b+a))的初始基质质量,并促进凋落物的分解和碳(C)、氮(N)、磷(P)元素的释放。对比抗风桐+海岸桐+孪花蟛蜞菊混合凋落物处理(T_(b+a))的质量残留率和养分残留率的实测值与预测值发现,添加孪花蟛蜞菊可促进T_(b+a)处理后期凋落物的分解和C、N、P元素的释放。(4)相比抗风桐+海岸桐+草海桐凋落物处理(T_c),添加孪花蟛蜞菊凋落物后可提高抗风桐+海岸桐+草海桐+孪花蟛蜞菊混合凋落物(T_(c+a))的初始基质质量,但对分解速率和C、N、P元素的释放无明显影响。对比抗风桐+海岸桐+草海桐+孪花蟛蜞菊混合凋落物处理(T_(c+a))的质量和养分残留率实测值与预测值发现,添加孪花蟛蜞菊在凋落物分解后期会抑制T_(c+a)处理凋落物的分解,但对C、N、P元素释放无明显作用。(5)凋落物分解过程中β-1,4葡糖苷酶(βG)、纤维素水解酶(CBH)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)和碱性磷酸酶(ALP)这4种水解酶的酶活性在实验期间整体上呈上升趋势;酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)这2种氧化酶的酶活性呈下降趋势。总体上,同一种酶在不同凋落物组合的酶活性整体上无显著差异。孪花蟛蜞菊的扩张促进了西沙群岛部分原生植物群落优势种凋落物的质量分解,加速了C、N、P养分向土壤中的释放。由于珊瑚岛上特殊土壤的结构特性和高温、高湿、强光的环境,分解过快的凋落物反而会导致土壤的保水性变差,不利于植物生长和土壤微生物等分解者的繁衍,使地上-地下生态系统存在退化的危险。另一方面,经过长期的进化和适应,珊瑚岛上植物和土壤微生物等分解者对养分释放与吸收基本处于平衡状态,而孪花蟛蜞菊凋落物的输入,加快了植物群落中C、N、P养分的释放,会导致释放过快的养分淋失,最终会加速原生植被的退化。

【学位授予单位】：仲恺农业工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2020

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