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林业有害植物是全球性研究的热点问题。有害植物入侵给入侵地带来巨大的经济和生态损失,更严重威胁和改变本土生态系统和生物多样性。林业有害植物几乎影响到森林生态系统的每一个角落。因此,其生态代价是乡土物种和生态系统无可挽回的损失,更给林业产业造成无法计算的直接经济损失。而环境污染、生境破坏、全球变化、城市化发展与人类活动等因素,则为林业有害植物的侵入、繁殖与危害提供了有利条件。因此,强调并提高对有害植物特别是林业有害植物的研究与防治能力是当前首要任务。林业有害植物研究的趋势是有害植物的入侵性、生境的可入侵性与侵入后的繁衍、危害和治理,但是,目前对于广州市林业有害植物的分布与群落生态学特征及其影响因子缺乏统一的概括。
本文以广州市这一区域尺度范围内:1)对广州市林业有害植物种进行普查;2)利用DMAP软件及网格方法对其空间分布进行研究性探讨;3)综合运用TWINSPAN、CCA、NMS等多元统计方法对广州市林业有害植物进行群落生态分析,探讨此有害植物与环境因子的关系、群落分类、种间联结等生态学特征;4)分析筛选了林业有害植物入侵性相关的影响因子(环境因子、植物学性状),为防御研究提出了一种新的思路。
从普查开始,获取广州市林业有害植物分布数据,分析其物种组成、区系组成与分布特性。调查发现广州市林业有害植物有8科,13属,15种,其中菊科Compositae5种5属最多,而天南星科Araceae、酢浆草科Oxalidaceae、西番莲科Passifloraceae、雨久花科Pontederiaceae、马鞭草科Verbenaceae各只有一种。另外,有害植物区系中超过80%皆存在美洲起源性,因此,应加强对具有热带亚洲一热带美洲间断分布式样的外来有害植物的管理。
用DMAP作15种有害植物在广州市的网格分布图,把广州市划分为268个网格,分析显示,林业有害植物发生处于D频度级,占70.52%。其中同时出现11~15种有害植物的频度与只有1~2种有害植物出现的频度皆处于A频度级,分别占6.5%和17.35%;B频度级的有害植物种数有7~10种,占21.17%:C频度级的有害植物种数有3~6种,占48.68%。综合分析广州市林业有害植物发生处于D频度级显示广州市有害植物的发生和危害状况处于中高级偏严重水平,有害植物出现的网格主要集中在广州市的中南部地区和北部、西部边缘地带。采用TWINSPAN进行有害植物分类结果表明,对广州市林业有害植物30个样方的主要有害植物类型及分布特征进行了研究,结果把15种有害植物划分为8组,代表8个群落类型,结果较典型。
利用NMS分析有害植物和气候因子的关系,发现当中有马樱丹、假臭草、薇甘菊、喜旱莲子草、美洲澎蜞菊、加拿大蓬、五爪金龙、三叶鬼针草等8种生态适应性强,生态位相近,在温度20℃~27℃、降雨量1635.6 mm~2000 mm、日照103.5kcal/cm2~12l kcal/cm2之间的区域生长茂盛,有较大的扩散潜力。
应用典范对应分析(CCA)分析30个样地有害植物性状、有害植物盖度、样地环境因子关系,可得与有害植物分布相关的生态学性状。结果表明,坡度、坡向、海拔对有害植物的类型、结构、分布所起到的作用具有一致性,其中坡度、坡向的影响比较明显,海拔次之。
有害植物盖度指数统计分析表明,通过其盖度统计发现,有害植物分布变化呈阶梯上升趋势,而样地番禺、黄山鲁、龙洞林场、太和嶂山、钟落潭镇、华南农业大学校园,所调查的样地中有害植物盖度均超过75%,已经对本土生态系统造成严重影响。
有害植物物种种间联结分析发现,薇甘菊与五爪金龙、薇甘菊与马缨丹、五爪金龙与马缨丹、薇甘菊与假臭草、五爪金龙与假臭草、马缨丹与假臭草、喜旱莲子草与皱果苋、三叶鬼针草与加拿大蓬、水葫芦与金钟藤之间存在较强的种间联结性。
本文通过具体调查与分析,深入研究广州市林业有害植物的空间分布与相关生态学、群落学特性,用以探讨在全市大尺度范围内林业有害植物的有效防控对策。