沙质海岸防护林垂序商陆的空间分布格局及其防控技术研究

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生物入侵(biological invasion)是导致生物多样性丧失的主要因素之一,已在国际上被列为导致生物多样性丧失原因中仅次于栖息地退化的第二大因素,进而成为全球普遍关注的热点问题。垂序商陆(Phytolacca americana)的入侵给我国沿海防护林造成了严重危害。本研究以青岛胶南市灵山湾国家森林公园内的垂序商陆为研究对象,采用机械布点法对垂序商陆的空间分布格局,以及影响其分布的林场内鸟巢位置、人为干扰(按照五法进行分类)、紫穗槐分布以及森林郁闭度情况进行分析;在此基础上在入侵程度相对一致的刺槐(Robinia pseudoacacia)林下设置样地,采用物理、化学方法进行控制试验,以无控制和林下紫穗槐(Amorpha fruticosa)发育良好的地段作为对照,以期探索垂序商陆的有效控制技术。实验结果和主要结论如下:(1)垂序商陆分布整体表现为刺槐林下的盖度明显高于黑松林,其盖度在刺槐林、混交林和黑松林下分别为67.7%、25.3%和10%,局部范围内以鸟巢为中心呈辐射状发散分布。(2)影响垂序商陆分布因子主要为人为活动、道路分布、紫穗槐以及森林郁闭度等。鸟巢因素对垂序商陆的分布影响比较明显,在距离垂序商陆0-4m半径范围内,垂序商陆的分布与鸟巢距离呈正相关趋势,相关性系数为0.825,4m半径范围外,垂序商陆的分布与鸟巢距离呈负相关趋势,相关性系数为-0.926。(3)刈割处理对垂序商陆生长的影响:刈割处理能快速降低其各项生长指标,其中5月刈割后当年即有较为明显的恢复,而7月刈割以及5月和7月两次刈割能有效控制垂序商陆的生长1年,但次年即恢复至CK水平。(4)切根处理对垂序商陆生长的影响:2/3切根和完全切根处理一次即可有效清除垂序商陆,但1/3切根仅减少当年地上部分生长量,第3年可恢复至处理前水平。(5)化学控制对垂序商陆生长的影响:精喹禾灵和百草枯仅能杀死其地上部分,次年即恢复至处理前水平,而45g/L草甘膦处理的垂序商陆死亡率达到100%,第3年新萌发垂序商陆生长与结实量已明显恢复。(6)生物替代法对垂序商陆的控制效果:对比可知紫穗槐替代控制的垂序商陆各生长指标始终处于较低的平衡状态,无法对沿海防护林的生物多样性构成威胁,且具备一定的防风固沙的功效。本研究揭示了垂序商陆在沙质海岸防护林的空间分布格局及其影响因子,为预测其扩散趋势和分布情况提供了理论参考。在此基础上的控制实验表明,短期内要迅速控制垂序商陆可采取2/3切根处理或喷洒45g/L草甘膦处理,其中采用2/3切根处理总花费约为80元/hm~2(包括人工费和器械耗损等费用),而采用45g/L草甘膦处理总花费约为47.35元/hm~2,且要长期进行控制处理。而要经济且长期控制垂序商陆,采用紫穗槐替代法是行之有效的防治策略。本研究对科学防治垂序商陆的入侵,维持区域生态平衡具有十分重要的科学意义和实践指导价值。
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