外来入侵植物北美车前繁殖及光合生理生态学研究

？北美车前（Plantagovirginica）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（Erigeronannuus）、小飞蓬（Conyzacanadensis）、野塘蒿（Conyzabonarinsis）、马缨丹（Lantanacamara）、空心莲子草（Alternatheraphiloxeroides）、菊芋（Helianthustuberoses）、蓖麻（Ricinuscommunis）、紫茉莉（Mirabilisjalapa）、车前（Plantagoasiatica）、苦苣菜（Sonchusoleraceus）、羊蹄（Rumexjaponicus）、藜（Chenopediumalbum）和黄鹌菜（Youngiajaponica）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=0.1382+15.9598/X,Y2=46.3069+6914.07/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=0.0469＋0.0002X，Y4=130.24＋0.0239X）;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=0.3748-0.00002X);　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=0.3793-0.1066X)，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+0.0223X-0.8312，光补偿点、光饱和点和最大净光合速率分别为37.32μmol·m－2·s－1、1593μmol·m－2·s－1和16.93μmolCO2·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(Solidagocanadensis)、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。