紅樹林生境中互花米草的生態(tài)學(xué)研究.pdf

1、互花米草（Spartina alterniflora Loisel）為禾本科米草屬（Spartina Schreb）多年生草本植物。由于互花米草具有耐鹽、耐潮汐淹沒、根系發(fā)達、繁殖力強等特點，被許多沿海國家引種，用于保灘護堤、改良土壤、綠化海灘以及改善海灘生態(tài)環(huán)境。然而，由于互花米草特殊的生物學(xué)特性，其生長的速度遠超過人們的控制能力，致使潮間帶的生態(tài)系統(tǒng)遭受嚴重破壞。 紅樹林是海岸潮間帶重要的初級生產(chǎn)者，有較大的生物量和較多的凋

2、落物產(chǎn)生，具有高度開放和高度復(fù)雜的能量流動和物質(zhì)循環(huán)特征，是河口海岸重要的食物源和能量源。廣西于1979年在合浦山口紅樹林保護區(qū)引種互花米草，當(dāng)時對當(dāng)?shù)睾Ｓ蛟鸬揭欢ǖ姆里L(fēng)消浪、保灘促淤等積極作用。但是，近年來互花米草在山口紅樹林保護區(qū)迅速擴散和蔓延，已經(jīng)對該區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)造成了一定程度的破壞。為了分析互花米草在紅樹林生境中的生長規(guī)律和繁殖特性，正確評估互花米草對紅樹林入侵的生態(tài)后果及在紅樹林區(qū)域開展合理防控措施，本文通過野外動態(tài)監(jiān)測

3、和室內(nèi)栽培試驗，對生長在該區(qū)紅樹林不同生境（淤泥質(zhì)、泥沙質(zhì)、沙質(zhì)）中的互花米草的形態(tài)因子、生物量動態(tài)、光合作用、繁殖期的生物量動態(tài)和繁殖器官的特征進行了較為系統(tǒng)研究。結(jié)果如下： 1、生境條件對互花米草的形態(tài)因子和生物量的生長有顯著影響。如在生長旺盛期6月，淤泥質(zhì)、泥沙質(zhì)和沙質(zhì)三種生境中互花米草的密度分別為95株/m2、87株/m2和63株/m2，生物量分別為578.823g/m2、475.316g/ m2和219.541g/ m

4、2，以淤泥質(zhì)中生長的互花米草的單位面積株數(shù)和生物量最高；對比單株的形態(tài)因子，則以泥沙質(zhì)中的互花米草長勢最佳，并與淤泥質(zhì)、沙質(zhì)相差顯著；在淤泥質(zhì)與沙質(zhì)中，除地下生物量外，其它形態(tài)因子與生物量之間沒有顯著差異；在不同的生境中互花米草生物量的分配存在一定的差異。結(jié)合其它各月的實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，土壤透氣性及養(yǎng)分含量可能是影響互花米草形態(tài)因子和生物量差異的主要因素。 2、有性繁殖期(6~11月)的生物量動態(tài)變化初步研究表明：在繁殖初期，不同營

5、養(yǎng)器官間的生物量隨時間的增加均有不同程度的增加；但在繁殖后期，根、莖、葉的生物量的增長率均出現(xiàn)負值，其中，根生物量和葉生物量的負增長共同導(dǎo)致莖生物量出現(xiàn)負增長；除6月份外，生物量分配模式在各器官的順序均為：莖>葉>根>繁殖器官；根生物量占總生物量比率有下降趨勢，從6月份的28.9％下降到11月份的14.0％；莖生物量占總生物量比率隨年齡增加呈上升趨勢，由6月份的21.7％上升到11月份的44.0％；葉生物量隨時間增長由于生理老化緩慢下降

6、；小穗在7月和9月的時候占的比例分別為6.4％和7.0％，到了種子成熟期，種子占總生物量的比例分別為3.0％和9.7％。總的來說，繁殖器官生物量占總生物量的比例不大。 3、互花米草凈光合速率日變化呈雙峰型，具有明顯的午休現(xiàn)象，氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率的日變化均呈單峰曲線，胞間CO2濃度與光合速率呈極顯著負相關(guān)，光合午休現(xiàn)象主要由非氣孔因素影響。光強、溫度、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率的峰值均出現(xiàn)在12:00時，各種環(huán)境因素均影響互花米草的光合速

7、率，互花米草光合作用受氣孔因素與非氣孔因素的共同影響。對其午間退潮到天黑前這一特定時間段互花米草葉片氣孔導(dǎo)度及相應(yīng)環(huán)境因子的變化測定和分析表明：互花米草不同葉位的葉片氣孔導(dǎo)度是不同的，在垂直方向上，其排序大致呈現(xiàn)中上部>頂部>中下部>下部的趨勢；葉片氣孔導(dǎo)度與光強、葉溫呈冪函數(shù)關(guān)系，與時間、相對濕度呈負指數(shù)函數(shù)關(guān)系；在相對濕度為50％~60％時，氣孔導(dǎo)度最大，隨著濕度的增加，氣孔有關(guān)閉的趨勢，氣孔導(dǎo)度也變?。换セ撞葜仓曛胁康娜~片對整個

8、植株光合產(chǎn)物積累的貢獻較大。各種環(huán)境因子對互花米草氣孔的開閉存在交互作用，因此，互花米草葉片的氣孔導(dǎo)度是對環(huán)境因子的綜合反應(yīng)。 4、經(jīng)統(tǒng)計不同生境條件(淤泥質(zhì)、泥沙質(zhì)、沙質(zhì))下互花米草種子成熟期結(jié)實器官的形態(tài)、數(shù)量特征及飽滿種子的百粒重發(fā)現(xiàn)：單株互花米草形態(tài)因子以泥沙質(zhì)中的長勢最好，沙質(zhì)中生長的互花米草結(jié)實器官各形態(tài)因子均大于淤泥質(zhì)和泥沙質(zhì)，其中穗前總長達到了53.59cm，穗頸長為26.50cm，穗長為27.09cm，平均每穗

9、長13.35cm，除了穗長和淤泥質(zhì)無差異外，其余各形態(tài)因子均與其它兩個生境中的有顯著差異，三種生境中第二小穗的長度均大于第一小穗；在淤泥質(zhì)中的小穗數(shù)最大值為13枝.泥沙質(zhì)的為12枝，沙質(zhì)中的最少，只有9枝；淤泥質(zhì)、泥沙質(zhì)、沙質(zhì)中平均每穗種子數(shù)分布范圍分別為14~42粒、15~35粒、21~43粒；第一小穗種子數(shù)的分別為4~48粒、3~34粒、8~46粒；第二小穗種子數(shù)分別為8~50粒、6~38粒、18~48粒。三種生境中小穗頂端的種子飽