本書是一部研究新外來種禾葉慈姑入侵生態(tài)學的專著。禾葉慈姑是近年來發(fā)現(xiàn)于鴨綠江口濕地的新記錄外來雜草,也是東亞地區(qū)新紀錄外來種,是潛在危害較大的雜草。目前,我們對其繁殖策略和生態(tài)適應性等方面還知之甚少。作者在查閱大量國內(nèi)外文獻資料基礎(chǔ)上,采用野外定位觀測及同質(zhì)園實驗,進行了禾葉慈姑生態(tài)適應性研究,探討了禾葉慈姑的種群建立的生態(tài)學基礎(chǔ),闡明其種群入侵機理,分析了其與本地植物之間的復雜關(guān)系,為該種群形成與地域擴張?zhí)峁╊A警的科學依據(jù)。該專著是作者近十五年對禾葉慈姑進行多學科綜合研究的主要成果,是一本內(nèi)容豐富、學術(shù)和應用參考價值較高的專著。
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吉林省自然科學學術(shù)成果獎二等獎,2015年,排名第1。
目錄
前言
第一章 概述 1
第一節(jié) 生物入侵概述 1
一、生物入侵的相關(guān)概念 1
二、外來植物入侵的研究現(xiàn)狀 1
三、外來植物入侵的途徑 2
四、外來植物入侵的危害 3
第二節(jié) 外來植物入侵的過程 4
一、引入階段 5
二、定殖階段 5
三、適應階段 5
四、擴散階段 6
第三節(jié) 外來入侵植物的入侵機制 6
一、外來入侵植物的入侵性 6
二、群落的可入侵性 11
第四節(jié) 外來入侵植物的適應性 13
一、外來入侵植物的繁殖特性 14
二、外來入侵植物的適應特性 15
第五節(jié) 影響外來入侵植物入侵的主要環(huán)境因子 17
一、光照 17
二、營養(yǎng) 17
三、溫度 18
四、CO2 18
第二章 禾葉慈姑的生物學特征及分布 19
第一節(jié) 生物學特征 19
第二節(jié) 分布 20
第三章 禾葉慈姑生態(tài)適應性的研究方法 22
第一節(jié) 研究樣地自然概況 22
第二節(jié) 研究對象 22
一、禾葉慈姑 22
二、狹葉慈姑 23
第三節(jié) 實驗土壤 24
第四節(jié) 研究方法 24
一、禾葉慈姑的生活史及繁殖生物學研究方法 24
二、禾葉慈姑繁育系統(tǒng)的研究方法 25
三、營養(yǎng)成分對禾葉慈姑繁殖策略影響的研究方法 28
四、養(yǎng)分梯度對禾葉慈姑生長發(fā)育影響的研究方法 29
五、養(yǎng)分水平和氮磷比對禾葉慈姑生長發(fā)育影響的研究方法 31
六、禾葉慈姑對水位、土壤基質(zhì)和鹽度響應的研究方法 32
七、種內(nèi)競爭與土壤基質(zhì)對禾葉慈姑生長發(fā)育影響的研究方法 34
八、禾葉慈姑與近緣種狹葉慈姑種間競爭的研究方法 35
九、禾葉慈姑化感作用的研究方法 37
十、禾葉慈姑與近緣種狹葉慈姑雜交親和性的研究方法 39
十一、不同生長期禾葉慈姑和狹葉慈姑構(gòu)件數(shù)量特征及生長分析的
研究方法 40
第四章 禾葉慈姑的生活史及繁殖生物學研究 42
第一節(jié) 禾葉慈姑的生活史 42
第二節(jié) 禾葉慈姑繁殖生物學研究 43
一、開花頻率 43
二、繁育系統(tǒng)檢測 44
三、種子產(chǎn)量、千粒重及萌發(fā)特性 45
四、克隆繁殖生活史 46
第三節(jié) 禾葉慈姑繁殖特征與入侵性的關(guān)系 47
一、有性繁殖特征與入侵性 47
二、克隆繁殖特征與入侵性 48
第五章 禾葉慈姑與狹葉慈姑繁育系統(tǒng)的比較研究 49
第一節(jié) 花與花序結(jié)構(gòu)的比較研究 49
第二節(jié) 坐果率的比較研究 50
第三節(jié) 雜交指數(shù)的比較研究 51
第四節(jié) 花粉胚珠比的比較研究 51
第五節(jié) 結(jié)果與討論 52
第六章 養(yǎng)分對禾葉慈姑生長發(fā)育的影響 53
第一節(jié) 營養(yǎng)成分對禾葉慈姑繁殖策略的影響 53
一、有性繁殖構(gòu)件對不同營養(yǎng)的響應 54
二、不同營養(yǎng)條件對無性繁殖構(gòu)件的影響 54
三、有性繁殖和無性繁殖構(gòu)件之間的權(quán)衡 56
四、結(jié)果與討論 56
第二節(jié) 氮、磷養(yǎng)分梯度對禾葉慈姑生長發(fā)育的影響 58
一、對禾葉慈姑形態(tài)特征的影響 59
二、對禾葉慈姑生長特性的影響 60
三、對禾葉慈姑生物量分配的影響 62
四、對禾葉慈姑有性繁殖特性的影響 64
五、結(jié)果與討論 65
第三節(jié) 養(yǎng)分水平和氮磷比對禾葉慈姑與狹葉慈姑的影響 66
一、對禾葉慈姑與狹葉慈姑生長特性的影響 67
二、對禾葉慈姑與狹葉慈姑生物量的影響 70
三、對禾葉慈姑與狹葉慈姑生物量分配的影響 71
四、對禾葉慈姑與狹葉慈姑繁殖的影響 75
五、結(jié)果與討論 79
第七章 禾葉慈姑對水位、土壤基質(zhì)和土壤鹽度的表型可塑性響應 81
第一節(jié) 禾葉慈姑對水位的響應 81
一、禾葉慈姑的形態(tài)特征對水位梯度的響應 81
二、禾葉慈姑的克隆繁殖特征對水位梯度的響應 81
三、禾葉慈姑的有性繁殖特征對水位梯度的響應 82
四、禾葉慈姑的生物量積累對水位梯度的響應 82
五、禾葉慈姑的生物量分配對水位梯度的響應 84
第二節(jié) 禾葉慈姑對土壤基質(zhì)的響應 85
一、禾葉慈姑的形態(tài)特征對土壤基質(zhì)的響應 85
二、禾葉慈姑的無性繁殖特征對土壤基質(zhì)的響應 85
三、禾葉慈姑的有性繁殖特征對土壤基質(zhì)的響應 86
四、禾葉慈姑的生物量積累對土壤基質(zhì)的響應 86
五、禾葉慈姑的生物量分配格局對土壤基質(zhì)的響應 87
第三節(jié) 禾葉慈姑對土壤鹽度的響應 88
一、禾葉慈姑的形態(tài)特征對土壤鹽度的響應 88
二、禾葉慈姑的克隆繁殖特征對土壤鹽度的響應 89
三、禾葉慈姑的有性繁殖特征對土壤鹽度的響應 89
四、禾葉慈姑的生物量積累對土壤鹽度的響應 89
五、禾葉慈姑的生物量分配格局對土壤鹽度的響應 91
第四節(jié) 結(jié)果與討論 91
一、禾葉慈姑對水位的表型可塑性響應 92
二、禾葉慈姑對土壤基質(zhì)的表型可塑性響應 93
三、禾葉慈姑對土壤鹽度的表型可塑性響應 94
第八章 土壤基質(zhì)與種內(nèi)競爭對禾葉慈姑生長發(fā)育的影響 95
第一節(jié) 營養(yǎng)水平和植株密度互作對禾葉慈姑形態(tài)特征的影響 95
第二節(jié) 營養(yǎng)水平和植株密度互作對禾葉慈姑生長特征的影響 96
第三節(jié) 營養(yǎng)水平和植株密度對禾葉慈姑生物量的影響 98
第四節(jié) 營養(yǎng)水平和植株密度對禾葉慈姑有性繁殖特征的影響 99
第五節(jié) 營養(yǎng)水平和植株密度對禾葉慈姑種內(nèi)競爭的影響 100
第六節(jié) 結(jié)果與討論 101
第九章 禾葉慈姑與近緣種狹葉慈姑種間競爭的研究 103
第一節(jié) 種植方式和植株密度對禾葉慈姑生長發(fā)育的影響 103
一、對禾葉慈姑形態(tài)特征的影響 103
二、對禾葉慈姑生物量分配格局的影響 105
三、對禾葉慈姑有性繁殖特征的影響 106
四、對禾葉慈姑無性繁殖特征的影響 109
第二節(jié) 種植方式和植株密度對禾葉慈姑與狹葉慈姑資源配置的影響 110
第三節(jié) 禾葉慈姑與狹葉慈姑種間競爭力的比較 112
第四節(jié) 結(jié)果與討論 113
一、資源配置對種植方式和種群密度的響應 113
二、有性繁殖對種植方式和種群密度的響應 113
三、無性繁殖對種植方式和種群密度的響應 114
四、種間競爭力對種植方式和種群密度的響應 114
第十章 禾葉慈姑的化感作用 115
第一節(jié) 禾葉慈姑對3 種植物的化感作用 115
一、禾葉慈姑對3 種植物種子萌發(fā)的影響 115
二、禾葉慈姑浸提液對3 種植物幼苗生長的影響 118
三、禾葉慈姑浸提液對3 種植物的化感作用 119
第二節(jié) 結(jié)果與討論 120
第十一章 禾葉慈姑與近緣種狹葉慈姑的雜交親和性與F1代適合度研究 121
第一節(jié) 禾葉慈姑與近緣種狹葉慈姑自交結(jié)實及雜交親和性研究 121
第二節(jié) F1代的適合度 122
一、F1代的種子發(fā)芽率 122
二、F1代的結(jié)實率 122
三、F1代的形態(tài)特征 124
四、F1代球莖數(shù)量特征 125
五、雜交F1代主要性狀的相關(guān)性 126
第三節(jié) 結(jié)果與討論 127
第十二章 不同生長期禾葉慈姑和狹葉慈姑構(gòu)件數(shù)量特征及生長分析研究 128
第一節(jié) 不同生長期禾葉慈姑和狹葉慈姑構(gòu)件特征及可塑性的分析 129
第二節(jié) 不同生長期禾葉慈姑和狹葉慈姑構(gòu)件生物量特征及可塑性分析 131
第三節(jié) 不同生長期禾葉慈姑和狹葉慈姑構(gòu)件數(shù)量特征與植株生物量的
關(guān)系 133
一、株高與株生物量之間的關(guān)系 133
二、葉片數(shù)與株生物量之間的關(guān)系 136
三、葉片面積與株生物量之間的關(guān)系 138
第四節(jié) 不同生長期禾葉慈姑和狹葉慈姑構(gòu)件生物量與株生物量之間的關(guān)系 141
一、葉片生物量與株生物量之間的關(guān)系 141
二、葉柄生物量與株生物量之間的關(guān)系 144
三、花序生物量與株生物量之間的關(guān)系 146
第五節(jié) 結(jié)果與討論 148
一、禾葉慈姑和狹葉慈姑種群構(gòu)件數(shù)量的表型可塑性分析 148
二、禾葉慈姑和狹葉慈姑植株生長與構(gòu)件數(shù)量之間生長規(guī)律一致性
與差異性分析 149
三、禾葉慈姑和狹葉慈姑植株生長與構(gòu)件積累之間生長規(guī)律一致性
與差異性分析 149
第十三章 禾葉慈姑的應用 151
一、園林規(guī)劃 151
二、生態(tài)修復 151
三、觀賞植物 152
四、除草劑 152
五、食用、飼用的潛在價值 152
主要參考文獻 153