植物生态学报 ›› 2004, Vol. 28 ›› Issue (6): 787-793.DOI: 10.17521/cjpe.2004.0103
郭水良1,2 方芳1 黄华1 强胜3
GUO Shui-Liang1,2 FANG Fang1 HUANG Hua1 and QIANG Sheng3
摘要: 北美车前(Plantago virginica)原产北美,20世纪50年代进入我国华东地区,近年来其种群呈现爆发式增长态势,已分布到上海、浙江、江西、江苏等省区,是一种典型的生态入侵种。本文计测了该种在不同密度下的繁殖指标,统计了种群密度与繁殖指标间的关系;应用LAC-4 (ADC英国)光合和蒸腾系统测定了该种及其伴生杂草一年蓬(Erigeron annuus)、小飞蓬(Conyza canadensis)、野塘蒿(Conyza bonarinsis)、马缨丹(Lantana camara)、空心莲子草(Alternathera philoxeroides)、菊芋(Helianthus tuberoses)、蓖麻(Ricinus communis)、紫茉莉(Mirabilis jalapa)、车前(Plantago asiatica)、苦苣菜(Sonchus oleraceus)、羊蹄(Rumex japonicus)、藜(Chenopedium album)和黄鹌菜(Youngia japonica)等杂草的光合作用指标,作出了它们的光合光响应曲线。主要实验结果有:1)北美车前个体花穗重(Y1)、花数/穗(Y2)与种群密度(X)呈现倒数关系(Y1 = 0.138 2+15.959 8/X, Y2 = 46.306 9+6 914.07/X);随着种群密度增加,北美车前的繁殖投资(Y3)、与繁殖投资关系密切的种子数/营养器官重(Y4)呈线性增加(Y3 = 0.046 9+0.000 2X,Y4 = 130.24+0.023 9 X); 2) 随着北美车前种群密度的增加,个体间的大小不整齐性(Y5)变小(Y5 = 0.374 8 - 0.000 02X); 3)种群个体间大小不整齐性(Y5)与繁殖投资(X)呈明显负相关(Y5 = 0.379 3 - 0.106 6 X),即随着个体大小不整齐性的增加,北美车前种群的繁殖投资减少;4)以自然条件下测得的光合作用数据为基础,拟合得到了北美车前及其它13种伴生杂草的光合光响应曲线。北美车前的光合光响应曲线符合Y= - 7E-06X2+0.022 3X-0.831 2,光补偿点、光饱和点和最大净光合速率分别为37.32 μmol·m-2·s-1、159 3 μmol·m-2·s-1和16.93 μmol CO2·m-2·s-1,说明北美车前是典型的阳生杂草。从光补偿点分析,北美车前的耐荫能力比车前、黄鹌菜、小飞蓬、一年蓬、野塘蒿、蓖麻、加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)、苦苣菜、羊蹄和马缨丹的要弱;北美车前净光合速率比一年蓬、小飞蓬、野塘蒿和加拿大一枝黄花等要低些,但是比藜、苦苣菜、蓖麻等的要高,与同属的车前比较接近;5)在5月下旬,杂草性极强的一年蓬、小飞蓬和空心莲子草的光合午休现象不明显,逸生杂草紫茉莉具有明显的光午休现象,北美车前是早春杂草,在5月下旬也有明显的光合午休现象,反映出该种不能够很好地适生于5月下旬的高温强光环境。通过分析,得出如下结论:1)随着种群密度的增加,北美车前产生种群自疏作用,使个体大小不整齐性下降;高密度给北美车前种群造成某种逆境状态,种群以r-对策的生存方式适应环境,提高其繁殖投资,产生尽可能多的种子,以保证后代的生存,这反映出北美车前在繁殖策略上灵活的调节能力;2)北美车前种群在定居后,如果定居点不再受到人为干扰,其种群将被快速更替,这与其粘液性的种子、较高的光补偿点有关;3)通过保护植被,定植高秆植物,减少对环境的干扰,能够有效地治理该外来杂草。