全 文 ：　第 47卷　第 6期
2008年　11月
中山大学学报 (自然科学版)
ACTA　SCIENTIARUM　NATURALIUM　UNIVERSITATIS　SUNYATSENI
Vol.47　No.6
Nov.　2008 　
外来植物薇甘菊对本地植物凋落物分解的影响＊
陈宝明 , 彭少麟 , 侯玉平 , 任文韬
(中山大学有害生物控制与资源利用国家重点实验室 //中山大学生命科学学院 , 广东 广州 510275)
摘　要:外来植物薇甘菊 (MikaniamicranthaH.B.K.)已入侵华南许多地区 , 并造成严重危害 。探讨了外来
植物薇甘菊凋落物对 4种本地植物大叶榕 (Ficusvirens)、 潺槁树 (Litseaglutinosa)、 樟树 (Cinnamomumcam-
phora)和台湾相思 (Acaciaconfusa)凋落物分解的影响。凋落物分解采用网袋法 , 将薇甘菊凋落物分别与本地
植物凋落物按 3个比例混合 , 3个比例为 , m(薇甘菊)∶m(本地植物)=M1 (1∶4), M2 (1∶1)和 M3 (4∶1)。
分解 60d后 , 测定凋落物的分解速率与养分释放。结果表明 , 薇甘菊与本地植物凋落物混合比例为 M1时 , 凋落
物分解速率变慢 , 但在 M3时 , 凋落物的分解速率变快。与单独本地凋落物养分释放相比 , 薇甘菊凋落物混入后
C释放有所下降 , 而 N素释放量有所提高 , 这种 N释放量的增加可能会对薇甘菊的入侵产生正反馈作用。
关键词:薇甘菊;凋落物;氮;外来植物;养分循环
中图分类号:Q948.12+2　　文献标识码:A　　文章编号:0529-6579 (2008) 06-0044-04
　　外来植物入侵对生态系统结构和功能具有重
要的影响[ 1-4] , 它们会改变系统的生物多样性 、稳
定性 、 生产力等 [ 5 -6] , 还会影响系统的养分循
环 [ 7-9] 。薇甘菊 (MikaniamicranthaH.B.K.)系
菊科假泽兰属多年生攀援草本 , 原产热带美洲 , 被
称之为 “一分钟一英里杂草 ” (mile-a-minute
weed), 是世界十大害草之一 [ 10-11] 。目前 , 外来
植物薇甘菊在珠江三角洲一带蔓延传播 , 对入侵地
造成了巨大危害和经济损失[ 11-12] 。
植物的凋落物对养分循环起着重要的调节作
用 [ 14] 。薇甘菊作为广东省主要的外来有害植物之
一 , 它对入侵系统凋落物的分解速率和养分释放有
何影响 ?为了回答这一问题 , 我们在薇甘菊入侵地
选取几种本地植物 , 测定它们的凋落物与薇甘菊凋
落物以不同比例混合后的分解速率及养分释放 , 研
究外来植物薇甘菊对本地植物凋落物分解及养分释
放的影响。
1　材料和方法
1.1　凋落物采集
于 2005年 12月到 2006年 2月间 , 采集 4种
本地植物大叶榕 (Ficusvirens)、 潺槁树 (Litsea
glutinosa)、樟树 (Cinnamomumcamphora)和台湾
相思 (Acaciaconfusa)的新鲜落叶。外来植物薇甘
菊的凋落物 (主要为枯死的茎)采自珠海琪澳岛
(E113°39′, N22°24′), 将其凋落物剪成 2 cm长 ,
混匀备用 。采集的凋落物于 60 ℃下烘干 , 用于测
定凋落物的分解速率。另外 , 从烘干的凋落物中取
出部分 , 用于测定 C、 N质量分数 。
1.2　试验设计
凋落物分解速率采用网袋法 , 网孔 1 mm, 以
便微生物和小生物可以自由出入网袋。分别称取各
种植物的凋落物 10g装入网袋 , 测定各植物凋落物
的分解速率 , 作为对照 。另外 , 将 4种本地植物的
凋落物分别与薇甘菊的凋落物进行两两混合 , 薇甘
菊:本地植物的比例按 1∶4 (M1 , 2g+8 g), 1∶1
(M2)和 4∶1 (M3)混合后装入网袋 , 每个网袋中
的凋落物总质量为 10 g, 每处理重复 4次。然后 ,
在鼎湖山森林生态系统定位研究站选取一片空地 ,
将上层 20 cm的土壤混合均匀 , 于 2006年 4月将
装有凋落物的网袋埋入 5 cm深处 。分解 60 d后 ,
取出网袋中残余凋落物 , 于 60 ℃下烘干后称量。
分解后凋落物质量减少的百分比表示分解速率 , 同
时测定分解后凋落物的 C、 N质量分数 。
1.3　测定方法
植物 C、 N质量分数在中山大学测试中心测
定 , 采用德国产 CHNS元素分析仪 (VarioEl,
Germany)测定 。
＊ 收稿日期:2008-06-04
基金项目:国家自然科学基金资助项目 (U0633002;30670385);教育部重大资助项目 (704037);SKLBC08A07资
助项目
作者简介:陈宝明 (1972年生), 男 , 博士 , 讲师;通讯联系人:彭少麟;E-mail:lsspsl@mail.sysu.edu.cn
　第 6期 陈宝明等:外来植物薇甘菊对本地植物凋落物分解的影响
凋落物养分 (C、 N)释放量参照 Chen等
2007所述方法 [ 13] , 根据以下公式计算:
w(C释放量)(g/g)=wClbmlb -wClamlamlb (1)
w(N释放量)(g/g)=wNlbmlb -wNlamlamlb (2)
　　其中 wClb为分解前凋落物的 C质量分数 , wCla为
分解后凋落物的 C质量分数 , wNlb为分解前凋落物
的 N质量分数 , wNla为分解后凋落物的 N质量分数 ,
mlb为分解前装入网袋的凋落物的量 (本试验中均为
10g), mla为分解后网袋中残余的凋落物的质量。
1.4　统计方法
数据统计分析采用 SPSS11.5 (SPSSInc,
USA)。方差分析采用 one-wayANOVA(LSDtestat
P<0.05)。
2　结果与分析
2.1　凋落物分解前的养分质量分数
N质量分数及 wC/wN的大小可以反映植物凋
落物分解难易程度 , 一般凋落物分解速率与其 wC/
wN存在负相关关系 [ 14] 。分解前 5种植物的凋落物
养分质量分数见表 1, 与 4种本地植物相比 , 外来
植物薇甘菊凋落物 N质量分数最高 (1.79%),
wC/wN最小 (20.14);4种本地植物中潺槁树 N质
量分数最高 (1.56%), 台湾相思的最低 (1.14%),
大叶榕的 wC/wN最低 (28.26), 台湾相思的 wC/
wN最高 (43.69)。
表 1　分解前 4种本地植物及薇甘菊
凋落物养分 (C、 N)质量分数
Tab.1　Initialnutrient(C, N)contentofplantliter
植物 wC/% wN/% wC/wN
大叶榕 41.34 1.46 28.26
潺槁树 48.65 1.56 31.13
樟树 49.52 1.16 42.54
台湾相思 49.94 1.14 43.69
薇甘菊 36.03 1.79 20.14
2.2　本地植物与薇甘菊混合后凋落物的分解速率
表 2结果表明 , 薇甘菊凋落物的混入明显改变
了凋落物分解速率 , 并且混合不同比例的薇甘菊凋
落物其分解速率亦不同 。在没有薇甘菊凋落物混合
的情况下 , 大叶榕凋落物的分解速率最快 , 高达
53.5%, 樟树的最慢 , 仅为 28.6%。与相应本地
植物凋落物单独分解速率相比 , 大叶榕与薇甘菊凋
落物混合后 , 其混合凋落物的分解速率显著降低 ,
以混合比例 M1时降幅最大;潺槁树与薇甘菊凋落
物混合量少 (M1)时分解速率有所下降 , 但在混
合量大 (M2 , M3)时凋落物分解速率有所加快;
樟树与薇甘菊凋落物混合后分解速率加快 , 在 M3
时加快最明显 , 且达到显著水平;台湾相思与薇甘
菊凋落物混合比例为 M1和 M2时 , 凋落物分解速率
降低 , 但在 M3分解速率从 48.51%提高到 54.25%。
表 2　本地植物与薇甘菊不同混合比例时凋落物分解速率 (Mean±SE)
Tab.2　LiterdecompositionrateatdiferentmixedratioofM.micranthatonativespecies
植　物 对　照 M1 /% M2 /% M3 /%
大叶榕 53.50±2.35a 40.75±1.65b 46.75±1.89b 46.25±2.02 b
潺槁树 41.25±1.02b 38.25±1.70b 49.00±1.47a 51.25±1.49a
樟树 28.57±3.67b 30.00±1.58ab 37.25±1.44ab 38.75±3.82a
台湾相思 48.51±0.30b 33.75±1.38d 43.00±1.68c 54.25±2.29a
　　注:同一行中结果后不同字母表示在 5%水平上差异显著
2.3　凋落物分解后的养分质量分数
从图 1可以看出 , 与薇甘菊凋落物混合后 , 经
过 60 d的分解 , 薇甘菊 +大叶榕 、 薇甘菊 +潺槁
树及薇甘菊 +台湾相思凋落物的 C质量分数有所
下降 , 而薇甘菊 +樟树在凋落物混合比例为 M1与
M2时 C质量分数有所提高 , M3时略有下降 (图
1A)。分解后混合凋落物 N质量分数的变化与 C的
变化相似 , 大叶榕 、 潺槁树及台湾相思凋落物与薇
甘菊混合分解后N质量分数有所下降 ,而与樟树
混合后有所增加。
2.4　凋落物养分释放
图 2结果表明 , 与薇甘菊凋落物混合后 , 4种
本地植物与薇甘菊混合凋落物的 C释放有所下降 ,
而 N的释放有所提高 , 随着薇甘菊凋落物比例的
提高 , N的释放也逐渐提高 。与对照相比 , 凋落物
混合比例为 M2和 M3时 , 凋落物 N的释放量增加
幅度较大 。
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中山大学学报 (自然科学版) 第 47卷　
3　讨　论
外来植物入侵能够显著改变生态系统的凋落物
分解 , 不同植物产生的影响不同 , 有的植物会加快
生态系统的养分循环 , 有的会减缓生态系统的养分
循环[ 15-16] 。 Alison＆Vitousek在美国夏威夷岛的
研究表明 , 如果森林下层受外来植物入侵并取代本
地植物的话 , 外来植物将加快系统的养分循环速
率[ 16] 。然而 , 有些外来植物会减缓入侵系统凋落
分解速率 , 如一年生外来植物 Aegilopstriuncialis的
凋落物难以分解 , 减缓了系统养分循环 [ 4] 。我们
前期的研究表明 , 薇甘菊通过化感作用影响本地植
物的凋落物分解速率与养分释放 , 对不同植物会产
生不同的影响作用[ 15] 。本研究发现 , 薇甘菊凋落物
N质量分数最高 , 其 wC/wN比最低 , 薇甘菊凋落物
与本地植物的凋落物混合后提高了混合凋落物的 N
质量分数 , 从而降低入侵生态系统凋落物的 wC/wN
比 , 有助于凋落物的分解与养分释放。当薇甘菊凋
落物所占比例变大时 (M3), 凋落物的分解速率明
显加快 , 说明薇甘菊入侵到一定程度 , 其凋落物形
成量才会达到加快入侵生态系统凋落物分解速率的
水平。
薇甘菊凋落物混入后 , 本地植物与薇甘菊混合
凋落物 N素释放量有所提高 , 在混合比例为 M3时
N释放量的增加幅度最大 , 这种 N释放量的增加
可能会对薇甘菊的入侵产生正反馈作用 。薇甘菊凋
落物与本地植物凋落物混合后会改变入侵生态系统
凋落物的分解 , 主要原因与薇甘菊凋落物 N质量
分数较高有关 。那么 , 薇甘菊入侵后产生的凋落物
是否会对入侵系统养分循环产生更深层次的影响作
用 , 因为凋落物混合后 , 不仅仅是两种植物凋落物
的简单相加 , 混合后可能会有生物化学反应等过程
的发生 , 这方面有待于进一步研究。另外 , 凋落物
的分解除了与凋落本身的化学成分有关外 , 还与环
境因素如土壤微生物活性 、 土壤水分及土壤动物等
密切相关 [ 17] 。研究表明 , 薇甘菊通过化感作用会
改变土壤的微生结构与活性[ 18-19] , 从而影响入侵
生态系统的养分循环。今后可从外来植物凋落物的
其它效应 , 如凋落物对入侵地土壤动物 、土壤性质
及土壤微生物等方面入手 , 探析因改变土壤性状而
引发的养分循环变化。
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EfectsofExoticPlantMikaniamicranthaH.B.K.onLitter
DecompositionofSeveralNativePlants
CHENBao-ming, PENGShao-lin, HOUYu-ping, RENWen-tao
(StateKeyLaboratoryofBiocontrol// SchoolofLifeSciences, SunYat-senUniversity, Guangzhou510275, China)
Abstract:TheexoticplantMikaniamicranthaH.B.K.hasinvadedmanyforestsinsouthChinaandcauseda
greatdamage.TheefectofMikaniamicranthainvasiononliterdecompositionofnativeplantswasstudied.The
literbagtechniquewasusedtoquantifytheliterdecompositionrate.LiteroftheinvasiveplantMikaniamicrantha
wasmixedwiththeliterof4 nativeplants(Ficusvirens, Litseaglutinosa, Cinnamomumcamphora, Acaciacon-
fuse)respectivelyas3ratios:M1 (1∶4), M2 (1∶1)andM3 (4∶1).After60—daysdecay, theliterdecomposi-
tionrateandnutrient(C, N)releaseweredetermined.TheresultsshowedthatunderM1 , themixedliterdecom-
positionratedecreased, while, underM3 , themixedliterdecompositionrateincreased.Inaddition, Creleased
fromthemixedliterdecreased, whileNreleaseincreased, andNreleasedthemostunderM3.TheincreasedN
releasemightrepresentpositivefeedbacktoMikaniamicranthainvasion.
Keywords:Mikaniamicrantha;liter;nitrogen;exoticplant;nutrientcycling
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