基本信息
- 项目名称：
- 薇甘菊入侵对中小型土壤动物群落结构的影响
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 生物入侵是指生物由原生存地经自然或人为的途径侵入到另一个新生境中，快速的生长繁衍，对入侵地的生物多样性、农林牧渔业生产以及人类健康造成经济损失或生态灾难的过程。随着全球经济一体化进程的加快，生物成功入侵的机率也大大增加，以至于生物入侵已成为一个世界性的生态、经济问题和人类所面临的巨大挑战，成为继生境破坏之后对全球生物多样性的最大威胁，是全球变化的组成部分之一。
- 详细介绍：
- 【背景】随着全球经济一体化进程的加快，使得国际、国内贸易往来越来越频繁，生物成功入侵的机率也大大增加，以至于生物入侵已成为一个世界性的生态、经济问题和人类所面临的巨大挑战，成为继生境破坏之后对全球生物多样性的最大威胁，是全球变化的组成部分之一。薇甘菊（Mikania micrantha Kunth）隶属双子叶植物纲菊科(Compositae)假泽兰属的多年生草质藤本。在20世纪80年代未传入中国海南岛、香港地区及珠江中的内伶仃岛，现已在我国南部珠江三角洲地区广泛扩散，广泛存在于惠州、深圳、珠海、中山、顺德、阳江、新会等地的林地边缘、荒弃农田、疏于管理的果园、水库和沟渠或河道两侧、海岸滩涂、红树林林缘滩地等，还有继续向北蔓延的趋势。薇甘菊可通过攀爬覆盖，与其它植物争夺光照，使其它植物种类生长困难。据有关调查，在深圳的梧桐山、仙湖植物园和内伶仃岛等地，薇甘菊的危害发生率超过60%，出现较多植物被薇甘菊攀爬致死的现象，造成了较为严重的经济损失。【目的】薇甘菊为菊科假泽兰属的草质藤本植物，原产于中美洲，现已经入侵扩散至我国华南地区。本文通过野外样地法系统研究了广州市火炉山森林公园内薇甘菊入侵地土壤动物种类、数量和分布的季节动态，以揭示薇甘菊入侵对土壤动物群落结构的影响效应，为客观评价外来植物入侵对土壤生态系统的影响提供理论依据。【方法】在火炉山森林公园设立薇甘菊入侵区、边缘区和土著植物区的固定样地，在2009年2月（春季）、2009年6月（夏季）、2009年9月（秋季）、2009年12月（冬季）分 4次采集土壤样品，利用干漏斗法、湿漏斗法分离土壤样品的中小型动物，并对所分离的土壤动物数量、种类进行统计分析。【结论】薇甘菊区的土壤动物数量多于其他两区，而土壤动物的种类则差不多；春季土壤动物多于其他季节，夏季土壤动物数量相对较少。薇甘菊入侵后对土壤动物的类群数量影响不大，但能够提高入侵地中小型土壤动物的个体数量；研究区样地在春季捕获的土壤动物个体数量、类群数量、主要类群数量和特有类群数量均居全年最高，而夏季捕获的土壤动物个体数量最少，并且缺乏特有类群。【意义】本文采用野外样地试验方法，通过比较薇甘菊入侵演替不同阶段中小型土壤动物群落的结构特征，阐明中小型土壤动物群落变化对薇甘菊入侵扩散的响应关系，为全面评估外来植物入侵对地下生态系统尤其是中小型土壤动物群落结构的影响效应提供理论依据。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 外来植物入侵对地下生态系统的影响评价是入侵生态学的重要领域，但对土壤生物多样性尤其是土壤动物的关注较少。薇甘菊是菊科假泽兰属的恶性杂草，在我国华南地区已成功入侵并造成严重危害。为了解薇甘菊入侵对土壤动物的影响效应，采用野外样地试验法对广州市火炉山森林公园薇甘菊入侵群落的土壤动物进行了调查。
科学性、先进性及独特之处
- 由于土壤动物分类、鉴定的复杂性，薇甘菊入侵对土壤动物的影响效应尚无相应的研究报道。目前大部分的研究工作主要集中在薇甘菊的分布危害、种子生理、生态适应性、遗传分化、化感作用和防治控制等方面，对地下生态系统尤其是土壤生物多样性的关注较少。
应用价值和现实意义
- 本文采用野外样地试验方法，通过比较薇甘菊入侵演替不同阶段中小型土壤动物群落的结构特征，阐明中小型土壤动物群落变化对薇甘菊入侵扩散的响应关系，为全面评估外来植物入侵对地下生态系统尤其是中小型土壤动物群落结构的影响效应提供理论依据。
学术论文摘要
- 外来植物入侵对地下生态系统的影响评价是入侵生态学的重要领域，但对土壤生物多样性尤其是土壤动物的关注较少。薇甘菊是菊科假泽兰属的恶性杂草，在我国华南地区已成功入侵并造成严重危害。为了解薇甘菊入侵对土壤动物的影响效应，采用野外样地试验法对广州市火炉山森林公园薇甘菊入侵群落的土壤动物进行了调查。全年4次采样共获得中小型土壤动物5206头，隶属于4门10纲19类，其中线虫类为优势类群，蜱螨目、弹尾目和轮虫是常见类群。结果显示，薇甘菊入侵地中小型土壤动物群落结构特征发生了改变，与其它样区相比，入侵区中小型土壤动物的总个体数以及线虫类、蜱螨目的个体数显著增加，但中小型土壤动物类群数的变化不明显；在群落多样性方面，薇甘菊入侵区土壤动物群落的密度-类群指数显著提高，物种丰富度、优势度指数亦有所上升，但差异不明显，而均匀度、Shannon-Wiener指数的变化则趋于下降；在群落相似性方面，薇甘菊入侵区与群落交错区的相似程度高，而与土著植物区的相似程度较低。薇甘菊入侵所引起的局部气候环境、凋落物、根系分泌物与土壤理化性质的变化可能是造成中小型土壤动物群落结构特征改变的主要原因。
获奖情况
- 2011年4月 获第十一届“挑战杯”省大学生课外学术科技作品竞赛特等奖 2011年4月 获学校课外学术科技作品竞赛二等奖
鉴定结果
- 无
参考文献
- 1.外来种 2.薇甘菊 3.生物入侵 4.土壤生态系统 5.土壤动物
同类课题研究水平概述
- 目前，大量评价植物入侵生态后果的研究都集中于外来植物入侵对生态系统地上部分的影响，即外来植物如何影响其入侵地的植物多样性，而对于生态系统地下部分的生物多样性及生态系统过程影响的研究相对较少。土壤动物是土壤分解者的重要组成部分，在生态系统能量流动、物质循环以及土壤形成与熟化过程中均起重要作用。土壤动物还是反映环境变化的敏感指示生物，其数量和组成是评价土壤环境质量和土壤生物学状态的重要参数，能够表征环境受人为活动影响遭到破坏的程度。还有孙刚等对另一种入侵植物豚草发生地土壤动物进行初步研究，发现豚草对土壤动物的影响，在生殖生长期大于营养生长期，普通豚草大于三裂叶豚草，豚草纯群落大于豚草与其它植物混生群落。这一结论与本文研究薇甘菊对土壤动物影响的结果相类似。通过对薇甘菊发生地土壤动物的研究，将为薇甘菊这一外来植物种的综合评价增加一项有意义的指标；同时可以发现薇甘菊是否具有驱虫性，为豚草的合理利用和新药源的发现提供依据；对于解释薇甘菊暴发机制及其有效防治也具有科学意义。生态因子(主要是土壤温度和土壤水分)对土壤动物也有着较强的影响,土壤动物在时间上的变化与水、热因子的季节变化同步。从土壤动物着手，探寻薇甘菊入侵的机理，为薇甘菊迅速入侵并繁殖作出合理的解释，并为在华南地区控制薇甘菊提高科学依据和理论指导，以便在薇甘菊防除中寻找到一条可行之路。
