红树林生物入侵研究概况与趋势(3)
1红树林生物入侵研究概况
对全球红树林外来入侵种没有详细的统计调查, 现有的红树林生物入侵研究比较局限,通常是针对 造成明显入侵效应的入侵种开展相应的入侵效应研 究。现阶段红树林生物入侵研究的主要研究对象为 植物,动物和微生物研究很少,植物、动物和微生物 研究的文献量分别为78、8、1篇。世界范围内,红 树林生物入侵研究区域集中于中国华南和东南沿海, 其次是美国夏威夷群岛和东南沿海,在巴西、印度、 澳大利亚、尼日利亚及加勒比海区域只有零星研究 (附表1)。
在植物入侵红树林研究文献中,无辦海桑 (So而era/fa ape/a/a)因其入侵性存在极大的争议, 相关研究报道最多,有24篇,紧随其后的为互花米 草(Spartina a/ternif/om)(17 篇)、微甘菊(Mikania micrantha)(14篇)和 Rhizophora mang/e (11 篇)。无瓣 海桑、互花米草入侵红树林的研究区域为中国华南 和东南沿海。微甘菊入侵红树林研究除1篇在美国东 海岸外,其余都在中国华南和东南沿海。Rhizophora mang/e入侵研究则仅限于夏威夷群岛。外来植物 A^ypa f^ticans由人类活动引入尼日利亚红树林,繁 殖爆发,对当地渔业生产造成危害(Isebor et a/., 2003)。外来植物?聽^如以加淡/为/心入侵美国佛 罗里达州的红树林,通过化感作用抑制了乡土红树 植物幼苗的生长(Donnelly d a/.,2008)。外来种海桑 (Sb而似從〇/狀的在深圳福田红树林保护区引 种种植后,提高了泥滩大型底栖动物的多样性 (Leung & Tam, 2013)。此外,红树林中还存在许多其 他外来植物,但都仅止于调查记录(Biswas以a/., 2007;周青青等,2010)。
动物和微生物入侵红树林的相关研究更少。一 种名为狮子鱼(lionfish)的海洋鱼类入侵红树林后构 成危害,是目前王要的红树林动物入侵研究对象。 而有关入侵红树林的微生物研究仅有1篇报道,是 与红树林外来植物小叶海金沙wfcra- p^y//"w)共生的丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhi- zal fungi, AMF)对红树林的入侵研究。
2红树林的生物入侵效应
现在红树林生物入侵效应研究已经从生态系统 结构和功能效应,逐渐转移到生态系统服务效应 上。红树林生物入侵效应研究目前还仅仅局限于外 来植物入侵红树林导致的生态系统结构和功能效应, 而对社会经济、人类健康、生态系统服务的影响至 今没有报道,今后亟需重视。
2.1植物入侵红树林
2.1.1互花米草入侵红树林的效应
互花米草是禾本科米草属(又名绳草属)多年生 草本植物,原产于美洲大西洋沿岸和墨西哥湾。近 200年来,经不同的入侵途径,互花米草的分布区域 已经从其原产地扩展到欧洲、北美西海岸、新西兰 与中国沿海,被公认为是全球海岸滩涂湿地生态系 统最成功的入侵植物之一(王卿等,2006)。外界条件 与互花米草自身特性相辅相成,促成了互花米草高 效的、难以防治的入侵模式:快速扩张呈现出点源 扩散和多点爆发的特征,对乡土植被的侵占表现为 交互生长与斑块推进相结合(Xiao eta/., 2010)。因此, 互花米草一旦成功入侵,很难根除和控制。
互花米草有200多年的入侵扩张历史。不同国家 和地区对互花米草的入侵现状、入侵效应、入侵原 因与机制,以及相关防治措施都有过全面而系统的 研究(Daehler & Strong, 1996; Li et a/., 2009)。现阶段 对互花米草入侵的研究,一方面是从分子水平揭示 互花米草成功入侵的遗传学基础、耐受性以及表型可塑性的分子机理或原因(吴昊和丁建清,2014);另 一方面是应用3S技术,从景观以上尺度监测互花米 草入侵的动态变化(Wan d a/.,2014)。互花米草入侵 不可避免地要受全球变化影响,二者的相互反馈在 全球变化日益强烈的今天愈加受到重视(Emery & Fulweiler, 2014)。随着互花米草在海岸滩涂的快速 扩散,海岸带上所有的生态系统不可避免地会受到 互花米草入侵的威胁。互花米草对潮间带生境的高 度适应性,使之在入侵地扩散,并成功地入侵红树 林生态系统(Zhang d a/., 2012)。
互花米草已经出现在中国所有的红树林区。对 福建境内红树林互花米草入侵的研究走在国内前列。互花米草入侵导致红树林生境土壤退化,漳江 口互花米草生境的土壤有机碳、土壤微生物生物量 碳、氮含量以及土壤蔗糖酶与磷酸酶活性等相对于 红树林生境均有明显下降(张祥霖等,2008)。但是, 互花米草群落对碳、氮具有很强的富集能力,相对 于红树林对碳、氮弱的富集能力,互花米草的存在 能更好地拦截和吸附陆源污染物,并使重金属富集 在互花米草群落沉积物中,增加泉州湾红树林污染 富集承受能力(王爱军等,2008)。
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