外来植物紫茎泽兰入侵对根际土壤有益功能细菌群、酶活性和肥力的影响.pdfVIP

生态环境学报2012，21(2)：237．242 http：／／www．jeesci．com andEnvironmentalSciences Ecology 外来植物紫茎泽兰入侵对根际土壤有益功能 细菌群、酶活性和肥力的影响 戴莲1，李会娜1，蒋智林2，万方浩1，刘万学p 1．中国农业科学院植物保护研究所，植物病虫害生物学国家重点实验室，北京100193； 2．云南农业大学农业生物多榉陛与病虫害控制教育部重点实验室，云南昆明650201 摘要：通过对紫茎泽兰不同入侵阶段下的实地采样，分析了外来入侵植物紫茎泽兰对入侵地根际土壤有益微生物菌群和土壤 酶活性以及肥力的影响。发现除了全磷、全钾以外，重度入侵土壤的功能菌数量、酶活性、土壤肥力都要显著高于其它土壤 区系。根际土中有机磷细菌差异最显著，其重度入侵土中的含量是轻度入侵土中含量的3．0倍，是当地植物土中含量的1．8 倍，是空白地区含量的22．2倍。同时，土壤微生物类群、土壤酶活与土壤肥力的相关分析表明，它们之间存在显著相关关 系，自生固氮菌与全氮相关性最明显，为0．922。外来植物对入侵地的影响是其入侵力和生态系统可入侵性的重要组成部分， 紫茎泽兰入侵提高了土壤功能菌种群和土壤酶活，从而使土壤肥力也发生了相应的变化，这可能促进其养分转化吸收，提高 种群竞争力。本文为紫茎泽兰成功入侵的土壤微生物学机制提供理论依据。 关键词：生物入侵；紫茎泽兰；有益微生物菌群；土壤肥力；土壤酶 中图分类号：Q143 文献标志码：A 文章编号：1674。5906(2012)02．0237．06 外来人侵生物对入侵地生态系统的结构、功能及 现已广泛分布于世界热带、亚热带的30多个国家和 生态环境产生严重的干扰与危害，成为全球变化的一 地区[1卜18】。该草约于上世纪40年代由缅甸传人我国 个重要组成部分[1]，因此，入侵生态学已成为当今生 云南边境的临沧地区，现已在云南、贵州、四川、 态学家极其关注的重要研究领域【2】，而评价外来植物 重庆、广西、西藏等省区广泛分布，并仍以每年大 入侵对其入侵地生物多样性与生态系统功能的影响 约20km速度随西南风向东和向北传播蔓延【l9’20J， 是入侵生态学研究的热点之一[3卅。由于外来植物一 给入侵地的农、林、畜牧业生产造成了严重经济损 旦在入侵地成功定居，可通过种群快速扩张而形成单 失，并因其竞争排挤当地植物而很快形成单种优势 优群落，不仅造成入侵地生境地上植物群落结构改变 群落而造成生态环境的“绿色灾难”，严重降低了生 和生物多样性丧失，且对土壤的理化性质和地下土壤 物多样性，尤其是造成珍贵植物资源濒危或灭绝， 微生物群落和功能产生深远的复杂影响【5。J，这一生 最终导致生态系统功能退化[2卜23J，是我国危害最严 态过程和生态系统深层次的变化也必然会反过来直 重的外来入侵植物之一。 接或间接地影响外来植物种群的建立及外来入侵植 以往的研究从总体上发现紫茎泽兰入侵可以 物与本地植物的竞争关系和群落演替【8J。入侵植物常 改变入侵地土壤微生物群落和土壤理化性质，进而 通过改变土壤环境的性质而入侵成功，如改变土壤水 促进自身生长和对本地植物的竞争优势[24乏51。本研 究立足于已有研究结果，从紧密相关的植物根际土 分[9]、营养循环[10-11】和土壤功能菌和微生物群落[7， 12。14]等。因此，入侵植物与入侵地土壤的互作关系是壤有益微生物菌群为出发点，主要侧重于在土壤养 影响外来植物入侵力和生态系统可入侵性的一个重 分循环中起重要作用的5大类功能菌群，并结合分 要方面，其入侵效应、影响过程、反馈效应及其机理 析根际土壤酶活及根际土壤肥力的变化，通过比较 成为近年国内外备受关注的焦点[7，15-16]。 分析紫茎泽兰不同入侵阶段土壤生态过程的变化，