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环境科学外来互花米草入侵土壤生态系统综述论文.doc

花匠小妙招
2024-09-10 19:07

环境科学外来互花米草入侵土壤生态系统综述论文

外来物种互花米草的入侵对土壤生态系统的影响摘要：互花米草源自于美国，1979年以保滩护岸、防风固堤的作用引入。互花米草强大的繁殖能力，已经成为全球海岸滩涂湿地生态系统最成功的入侵植物之一。目前互花米草已成为我国沿海滩涂最重要的入侵物种，对我国的沿海湿地的土壤生态系统产生了重大影响。本文主要从互花米草侵入土壤生态系统的土壤微生物、土壤动物、碳循环三方面，综述了互花米草对我国沿海与河口地区土壤生态系统的影响。关键词：互花米草；土壤生态系统；土壤微生物；土壤动物；碳循环互花米草是一种禾本科植物，原产于美国东海岸，它具有耐碱、耐潮汐淹没、根系发达的特点。1979年以保滩护岸、防风固堤的作用引入，现在广东、福建、江浙一带，山东、辽宁等省市沿海地区都有分布[1]。由于互花米草繁殖能力强，其种群对我国沿海地区的生态系统产生很大的影响，也带了一定的危害。目前互花米草已成为我国沿海滩涂最重要的入侵物种，2003年初，中国国家环保总局公布了首批入侵我国的16中外来入侵物种名单，互花米草作为唯一的海岸盐沼植物名列其中。目前，对于互花米草入侵的研究有很多方面。刘海华，李玉宝[2]等分析1993-2003年间温州沿海互花米草的扩张与变迁，提出在防风消浪保护海堤等方面利大于弊，但是在其他动植物、大气、底栖基质、水质等影响也有进行进一步研究。仇乐，刘金娥，王国祥等[3]就互花米草的扩张，就其对江苏海滨湿地大型底栖动物的影响，得到由于互花米草的入侵初期，使底栖动物的种类和丰富度得到提高，但随着互花米草的生长，底栖动物生物多样性降低，数量减少。王爱军，高抒等[4]研究米草对潮滩沉积和地貌的影响，提出米草加快了潮滩沉积速率。王蔚，张凯等[5]的防治技术进行了研究，提出了多项针对我国沿海情况的治理措施。然而有关互花米草对土壤生物系统的影响较少，本文主要根据前人的研究，从互花米草对土壤生态系统的土壤微生物、土壤动物、碳循环等三方面，综述了外来物种互花米草对土壤生物系统造成的影响。 1 互花米草的入侵对土壤微生物的影响土壤微生物对维持生态系统过程和功能都具有极其重要作用。微生物是生态系统中的分解者，参与凋落物的降解，为植物根系提供养分，因此土壤微生物的生物多样性和群落功能的多样性与植物有着密切的关系。那么通过分析研究互花米草的入侵机制可以有助于了解微生物多样性的变化。周军等[6]比较了含有互花米草的盐沼和光滩的微生物量和活性，结果表明含有外来物种互花米草的盐沼的微生物量C和微生物量N均高于光滩。在光滩的土壤中碳氮比相对较低，外来物种互花米草的入侵时土壤中的C量大于N量，使碳氮比上升，随之微生物的种群类型发生变化，同时土壤的理化性质也发生变化。叶温乐等[7]通过比较盐城新洋港的盐蒿带、米草带以及光滩带的微生物数量的总体，结果表明微生物的细菌和真菌都是米草带最多，盐蒿带次之，光滩带最少。周红霞等[8]比较互花米草盐沼和对应的光滩的土壤微生物的16S rRNA的特征监测，结果表明外来物种互花米草还是比较明显的改变了土壤微生物种群结构。外来物种互花米草之所以会改变其入侵的土壤的微生物的多样性，归根结底是由于外来物种的根系分泌物改变土壤的物质输入，同时不同植物吸收的养分不同改变土壤的物质输出，整体上改变土壤的水分、温度、湿度、理化性质和结构功能，从而使土壤中的微生物种群的结构功能及生物多样性发生改变。 2 互花米草的入侵对土壤动物的影响 2.1 对陆地上部动物的影响互花米草入侵的生态环境不同，对地上陆地动物的种群结构等会产生不同的影响。高慧等[9]通过比较入侵九段沙河口湿地的互花米草群落与土著植物芦苇群落和海三菱塶草群落的昆虫的物种数、个体数，表明芦苇与海三菱塶草群落中昆虫群落结构几位相似，但互花米草的入侵时九段沙湿地的昆虫多样性降低。徐玲[10]等通过对比2003春季崇明东滩潮间的芦苇带、海三菱塶草带和盐渍藻类带的鸟类的种类、密度和多样性，结果表明盐渍藻类带的鸟类生物多样性最高，海三菱塶草带最低。原因在于在海三菱塶草带海三菱塶草被互花米草的眼中侵蚀，使海三菱塶草的占有量急剧减少，是鸟类栖息地减少，造成鸟类多样性的减少。有上述两篇研究表明[11]，由于外来物种互花米草的引入，大面积的侵入外围光滩和其他区域，其高大密集的植被丛使鸟类出现几率减少，是水禽等栖息地面积萎缩，减少鸟类的数量级生物多样性。 2.2 对陆地下部大型底栖动物的影响关于外来物种互花米草的入侵对土壤生态系统中的底栖动物的种群结构、密度、物种的丰富度的影响的研究也有很多。入侵光滩后，互花米草区的底栖动物总密度和丰富度大于相邻光。但也有研究表明，其底栖动物种群数量小于光滩，物种丰富度明显降低[12]。仇乐等[3]在苏北海滨湿地盐城保护区调查分析了大型底栖动物的多样性等，结果表明互花米草群落初