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外来物种入侵已成为全球变化的重要现象之一,外来入侵种往往凭借其强大的繁殖传播能力和竞争适应能力得以迅速扩散,形成爆发。但是对于建群一定时间的局域入侵种群会存在衰退的迹象。作为入侵种,互花米草在全球总体趋势属于种群爆发,有报道互花米草在其原产地出现种群退化的现象,在入侵地是否退化的报道少见,但是我们在野外观察发现发育成熟的互花米草种群存在逐渐斑块化的现象。因此,本研究试图通过不同时期遥感影像的解析,结合实地调查,采用空间代替时间的方法,研究具有不同建群时间的互花米草种群生长、繁殖及生物量特征,分析其随建群时间的变化趋势,并初步论证其是否存在退化现象,为更好地预测其发展趋势及其科学管理提供理论基础。结果表明:
(1)入侵互花米草种群植株株高随建群时间延长呈下降趋势,16a生种群的株高及其增长速率都显著低于2a生种群。同时,互花米草种群植株密度随建群时间延长呈下降趋势,16a生种群的密度显著低于2a生种群。野外调查过程中还发现16a生种群的分布呈明显斑块化。研究区内不同时期遥感影像解译得到的互花米草分布图也反映出该种群由建群最初两年呈连续成片分布发展到16年后呈斑块化分布的特征。
(2)入侵的16a生互花米草种群的总生物量,包括地上生物量和地下生物量,以及生物量的累积效率都低于2a生种群,且各部分生物量的分配策略总体上也处于不利于种群发展和扩张的状态,说明入侵互花米草种群的净初级生产力及有机质累积效率都有所下降。
(3)入侵的16a生互花米草种群单位面积有性生殖分株数量和新增无性小株数,穗长、小穗数、穗重、穗轴重、种子数、种子重、种子千粒重等反映有性繁殖能力的指标均低于2a生种群,16a生种群的有性繁殖器官生物量和克隆繁殖生物量也低于2a生种群,说明入侵种群的有性繁殖和无性繁殖能力有所下降。
(4)总之,不同建群时间下互花米草种群的生长、生物量累积与分配和繁殖特征都有差异,互花米草随建群时间逐渐矮化且生长变慢,种群生产力和繁殖力下降,种群维持和扩张能力降低,种群的竞争力也随之降低,种群逐渐斑块化分布,种群总体上随建群时间呈衰退态势。