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本研究以典型的种子风传播入侵植物紫茎泽兰(Ageratina adenophora)为研究对象,通过对种子的形态特征、种子风传播特征、萌发特征和生态适应特征的比较研究,室内种子传播核模拟以及野外不同生境种子传播的空间分布格局研究,旨在探讨紫茎泽兰入侵过程中种子的风传播机制,明确影响紫茎泽兰种子风传播的关键因子,掌握入侵植物的扩散规律,探索种子风传播植物的生态适应策略,认识草本植物风传播的现象和过程,揭示外来植物入侵性的形成机制,为入侵风险预测和综合防治提供科学依据,便于制定有效的风险评估制度并采取合理的防除措施减少其扩散蔓延造成更大的危害。 研究结果表明: (1)通过对500粒紫茎泽兰种子形态特征和风传播特征分析,发现紫茎泽兰种子形态具有明显多态性。种子的水平传播距离与风速呈极显著正相关。种子到达远距离的传播概率随风速的增强而增大。弹道机理模型预测的紫茎泽兰种子水平传播距离比实测种子水平传播距离远。紫茎泽兰种子风传播特征与形态特征之间存在密切关系,对沉降速度影响最大的是种子长度和种子长/冠毛长,二者与沉降速度呈极显著正相关。种子长度、种子宽度和种子长/冠毛长对种子的水平传播距离有影响,对种子水平传播距离影响最大的是沉降速度,它们之间呈极显著负相关。种子沉降速度和水平传播距离受各特征的综合影响均显著大于各单一特征的影响。 (2)对比分析云南常见的7种种子风传播菊科植物发现,入侵种和本地种种子的形态特征与风传播特征存在显著差异。本地种臭灵丹(Laggera pterodonta)种子的沉降速度最慢,其水平传播距离最远。入侵种紫茎泽兰和飞机草(Eupatoriumodoratum)种子的沉降速度小于其余4种本地种,且这2种入侵种种子的水平传播距离大于其余4种本地种,说明入侵种紫茎泽兰和飞机草种子的风传播能力强于多数常见本地种。 (3)海拔对紫茎泽兰种子形态特征和萌发特征有不同程度的影响。不同海拔的紫茎泽兰种子形态特征和萌发特征存在显著差异。海拔对紫茎泽兰种子形态特征影响较明显,而对种子萌发能力影响较小。 (4)生境干扰程度影响种子的形态特征和萌发能力。不同干扰生境中,紫茎泽兰种子形态特征和萌发特征存在显著差异。与生境郁闭且干扰程度较小的林下紫茎泽兰种子相比,生境开阔且干扰程度较强的林缘种子的重量较重,且种子萌发能力较强。 (5)紫茎泽兰在种子风传播能力与种子萌发能力之间存在一定的权衡关系。 (6)预测种子风传播核心距离和最远距离比实测种子风传播核心距离和最远距离要远。种子最远传播距离随释放高度和风速的增加而增加,传播核心距离处的种子传播概率和最远距离处的种子传播概率随释放高度和风速的增加而减小。紫茎泽兰种子风传播核室内实验模拟研究表明,3个释放高度(0.5m,1.0m,1.5m)6个风速(1~6m/s)下种子传播核心距离为0~1.00m,种子最远传播距离为0.50~5.25m;种子分布核心处的种子传播概率为20%~95%,到达远距离的种子传播概率小于5%。预测紫茎泽兰种子传播核特征中,3个释放高度6个风速下种子传播核心距离为0~20m,种子最远传播距离为2~54m;种子分布核心处的种子传播概率为19~90%,到达远距离的种子传播概率小于15%。 (7)风是影响种子传播的重要因素。弃耕地、人工林林下和人工林林缘这3种生境中紫茎泽兰种子风传播与种群特征的空间分布格局存在显著差异。野外紫茎泽兰种子雨密度与种群密度随距种源距离的增加而呈下降趋势。人工林林下紫茎泽兰种子雨密度极显著高于弃耕地和人工林林缘。风传播导致的种群跳跃式扩散是紫茎泽兰在中国迅速扩张的重要原因之一。