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金钟藤入侵危害的群落学特征初探



全 文 :广 西 植 物 Guihaia 27(3):482— 486 2007年 5月
金钟藤入侵危害的群落学特征初探
练琚蒲1,曹洪麟1,王志高1,李 静 ,叶万辉l*,粟 娟2
(1.中国科学院 华南植物园,广州 510650;2.广州市林业局 ,广州 510030)
摘 要:对入侵广州市东北郊龙眼洞林场的金钟藤生长状况及其对三种不同森林群落的危害进行研究。结
果表明,这种多年生木质藤本植物的无性繁殖能力极强,带根茎比例高,生存策略明确,目前未发现其天敌。
金钟藤通过极强的攀附能力,盖幕危害附主植物,且对群落的入侵并无选择性,对群落中所有的乔木都具有危
害性 ,尤其是对物种多样性指数较低的马占相思林危害相对最为严重 。它可能还可以通过改变所在森林生态
系统的氮循环,间接影响群落中其他植物的生长。
关键词:金钟藤 ;外来种;盖幕作用;氮循环
中图分类号 :Q948.1 5 文献标识码:A 文章编号:1000—3142(2007)03—0482—05
The community characteristics for invading damage
of the forest killer-Merremia boisiana
LIAN Ju_Yu1,CAO Hong—Lin1,Ⅵ NG Zhi-Gao!,LI Jing1,
YEⅥ n-HuP ,SU Juan2
(1.SD C^hina BotanicalGarden,TheChineseAcademy ofSciences,Guangzhou 510650,China;
2.Forestry Bureau of Guangzhou City,Guangzhou 510030,China)
Abstract:Merremia boisian,a harmful exotic weed in Guangzhou,has strong asexual reprodu ibility,high percentage
of rhizome,clear growth strategy and no natural enemy.Ninety square meters in Longdong forestry centre were in—
vestigated in December 2004,and aboveground biomass of twelve square meters plots was harvested.This large pc-
rennial liana commonly grows together with other vines such as Embelia Hbe and Musaenda pubescens.It can climb
tO tall tree crown and cause damage by forming a cover on the canopy.especialy tO Acacia mangi删 .This invasion
may alter nitrogen cycling,and the consequences for community structure are poorly demonstrated.
Key words:Merremia boisiana;exotic weed;cove~canopy effect;nitrogen cycling
生态环境问题是困扰当今世界的主要问题之

,外来生物的入侵危害是造成生态环境破坏的重
要因素之一。随着全球经济一体化进程的加速,外
来种入侵也 日益频繁,并且对当地生态系统常常造
成灾难性的破坏,从而生物入侵已成为全球关注的
热点问题之一(Pimentel等,2000;徐汝梅等,2003)。
某一个外来种的入侵一般要经历存活、定居(estab—
lishment)、繁衍等若干个阶段。在这个过程中,它
们通常是借助一些外在的扩散条件,大肆蔓延,直接
破坏或危害当地乡土植物的生存。由于入侵的生物
门类众多、生物学特性比较复杂,控制外来生物入侵
危害的难度往往超过控制其它化学和物理的污染。
因此,外来种入侵、扩散并造成危害的机制受到了学
术界的普遍关注,其中了解入侵种群落的特征是相
关研究的基础工作之一(Mack等,2000;徐汝梅等,
2OO3,张炜银等,2OO3)。
金钟藤(Merremia boisiana)俗名“多花山猪菜”,
为旋花科(Convolvulaceae)鱼黄草属的多年生藤本植
收稿 日期 :2005—05—25 修回日期:2006一Ol一20
基金项目:广州市林业局林业科技计划项目(1 YJO506);广东省自然科学基金重点项目(05200701)[Supported bythe Science andTechnology
Foundation of Forestry Bureau of Guangzhou(1 YJ0506);Natural Science Foundation of Guangdong Pmvince(0520。701)]
作者简介:练琚蒲(1976一).女,广东韶关人,博士生,主要从事群落生态及入侵生态方面的研究工作。
通讯作者(Author for c0resp0ndence.E—mail:why@sebg.8e.en)
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3期 练琚蒲等:金钟藤入侵危害的群落学特征初探 483
物。原产我国海南、云南、广西等省区,越南、老挝及
印度尼西亚也有分布,是广东的一新记录种(中国植
物志编辑委员会,1995;徐声杰等,1994)。该种原是
热带性分布的种类,近年来由于全球气候变暖,许多
热带性的种类往往 出现北移现象 ,这可能是造金钟
藤入侵广东的主要原因之一 。
金钟藤在广东对本土植物生长和森林群落的破
坏作用甚为严重,被入侵地中已有不少的人工林如
马占相思林、和自然次生林如黧蒴林等被大片破坏。
但 目前对它的研究甚少,仅对其形态特征、光合特
性、区系、引种,及其危害与防治进行了初步探讨(陈
焕镛,1974;徐声杰等,1994;中国科学院华南植物研
究所,2000,沈浩等,2006)。作者于 2004年对广州
龙眼洞林场的金钟藤危害森林进行了实地调查,并
对其入侵危害群落的种类、数量、生物量等作了一些
研究。本文对金钟藤在不同森林群落内的生存与危
害情况进行了初步总结,对金钟藤群落以及危害性
质和程度等进行了分析,为研究控制对策和具体技
术以便能有效防治提供依据和参考资料。
1 研究区自然概况
研究地点位于广东省广州市东北郊的龙眼洞林
场,地理位置为 ll3。ll E,23。ll N,海拔 200 m。
属亚热带季风气候,年平均气温 21℃,最冷月 1月
份,平均为 13.3℃,最热月7月份,平均为28.4℃,
气温年际变化不大。年均降雨量约 2 000 mm,降雨
主要集中在 4~9月,占全年降雨量的82 ,干湿季
节比较 明显 。本 区地貌为低山丘陵 ,海拔在 200 in
以下,土壤为花岗岩及砂页岩发育而成的赤红壤,土
层一般较深厚,土壤有机质中等。
所研究的群落有马占相思+鸭脚木一九节一奥
图草群落(Acacia mangium+Schefflcra octophylla—
Psychotria rubra—Otochloa nodosa)(简称马占相思、
鸭脚木林)、马占相思+柠檬桉一托竹一奥图草群落
(Acacia mangium+ Eucalyptus citriodora—Pseudosasa
cantori—Otochloa nodosa)(简称马占相思、柠檬桉林)
和黧蒴一水锦树+九节一淡竹叶群落(Castanopsis
fissa—Wendlandia uvariifolia+Psychotria rubra—Lo—
phatherum gracile)(简称黧蒴林)。马占相思、鸭脚木
林除了优势种外其他伴生种主要有三叉苦、白车、银
柴等,灌木层以九节、粗叶榕(Ficus hirta)以及银柴、
鸭脚木等乔木的幼树为主,草本以奥图草为主,杂混
有少量蔓生莠竹、乌毛蕨 (Blechnum orientale)、芒萁
(Dicranopterispedata)等;藤本除了金钟藤外,常见
的还有 白花酸藤 子(Embelia ribes)、扭肚藤(Jasmi—
hum amplexicaule)、玉叶金花(Mussaenda pubescens)
等。马占相思、柠檬桉林的主要伴生种有楝叶吴茱
萸、三叉苦、红锥、山苍子等,灌木层以托竹为主,以及
银柴和三叉苦的幼树,草本层主要是奥图草,藤本植
物主要是金钟藤,偶有白花酸藤子分布其中。黧蒴林
乔木层以黧蒴为主,灌木层主要是水锦树和九节,草
本层有较多的淡竹叶,群落中间有不少的藤本植物,
除了金钟藤外,其他尚有玉叶金花、锡叶藤(Tetracera
asiatica)、白花酸藤子等。这三种不同类型的群落均
受到金钟藤不同程度的影响。
2 研究方法
2.1样方的设置与调查
采用典型取样的方法选择了金钟藤危害比较典
型的三种不同群落。其中马占相思、鸭脚木林和黧
蒴林所设样方的面积为 20 m×20 rn,马占相思、柠
檬桉林为 20 m×5 nl。采取每木调查,详细记录物
种、胸径、高度、草本植物种类与多度,同时加上金钟
藤的危害程度的单株现场评估,分析各物种的密度、
频度等因子。
2.2金钟藤受害度的等级划分
根据群落中单株乔木被金钟藤覆盖的程度及其
对植物生长的影响情况,将植物受金钟藤危害的程
度划分为 5级:1级为未受危害,植株健壮未被覆
盖;2级为轻度危害,植株被金钟藤覆盖<5O%,生
长受到较小的影响;3级为中度危害,植株被金钟藤
覆盖>5O ,生长受到较大的影响;4级为重度危
害,植株被金钟藤覆盖达 100 ,生长明显受阻或基
本停止生长;5级为极重度危害,植株被金钟藤全覆
盖并枯死。然后以此为标准,分析金钟藤危害与群
落类型、入侵时间及不同树种的关系。
2.3生物量分析
在乔木不复存在的典型受害地段设置 12个 1
m 样方进行生物量调查,将样方中各种植物及金钟
藤的花、叶、一年生茎、多年生茎和带有不定根的茎
(带根茎)分别称重 ,并将典型受害地段分为两类,其
中样方 1为受害后所有的乔灌木植物已死亡,大量
的蔓生莠竹滋生,覆盖率达 5O 以上,样方 2为金
钟藤仍 占优势地位的区域,蔓生莠竹覆盖率不足
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lo o/a。数据在 Excel上进行常规计算,在 SPSS上
进行 t检验。
3 结果与分析
3.1金钟藤的生长与入侵危害
经初步调查观察,金钟藤在龙洞林场生长极其
旺盛、适应性强。2004年广州大旱,年降水量 1 370
mm左右 ,比上一年约少 2O 9,5。在 比较干旱 的秋冬
季节,金钟藤的生长仍很旺盛,叶片依然保持着墨绿
色,且新枝新梢不断发生。从初步测量结果看,其当
年生的侧枝长达 8~12 m,茎粗 1 cm左右。金钟藤
的在秋冬季节,聚伞花序上具有较多的小花,通常在
其危害的高大树冠顶部或向阳坡面,可看到层层黄
花。该物种的无性繁殖力极强,带根的藤茎发达,从
带根茎处可萌生许多不定根,以增大其吸收养分和
水分的能力,使其自身迅速扩展蔓延。
调查还发现,金钟藤首先入侵土壤潮湿、阳光充
足的沟谷地段,而后逐渐向西的山坡扩散,通过盖幕
作用使被覆盖的植物失去光合作用,逐渐生长衰弱
直至枯萎死亡,然后成平坦一片的藤本群落,逐渐演
变成为以蔓生莠竹为主的草坡,且低矮的植物群落
内有大量的金钟藤带根茎存在 。
3.2金钟藤危害与群落类型的关系
对金钟藤危害的3种不同群落样方进行调查研
究,结果显示:所有的样方中具有较多的藤本植物伴
生种 ,共有 14种 ,密度和频度最大 的种类有 白花酸
藤子和玉叶金花,这两种植物常见于路边、荒野旷
地。灌木以九节和银柴的数量最多,草本植物中以
奥图草和蔓生莠竹最为普遍,它们均是湿润环境下
表 1 受害森林的各林层种类状况
Table 1 Number of species of layers in less closed forest
表 2 树高、胸径与危害度的相关性分析
Table 2 Pearson correlation of damaged
degree with tree height and DBH
卡H关显著水平 P<0.01(双尾) 。Significant at 0.01 level(2-
tailed)
的常见植物。
从表 1的 3种森林植物群落各自不同林层的分
析可以看出,由于各林层的物种数目的不同,群落受
金钟藤入侵的程度也不相同,其受害程度为:马占相
思、鸭脚木林>马占相思、柠檬桉林>黧蒴林。结合
物种多样性、树高与胸径等观测因子可知,受害程度
与物种多样性指数呈负相关关系,与平均树高和平
均胸径相关性不大(表 2),由此可见,金钟藤对森林
的入侵并无选择性,但物种多样性低的群落受入侵
更为迅速、严重。
3.3入侵时间长短与危害程度
根据金钟藤首先从沟谷入侵危害的特性,将三
种森林群落的调查样方从沟谷向坡面按其入侵危害
的先后,划分为两类样方:先入侵林段和后入侵林
段。对比该两林段中三种群落中不同受害程度的乔
木数量比例可知(图 1),金钟藤先侵入林段受害程
度大,3级以上受害植株占的比例均高于后侵入地
林段 ,马 占相思、鸭脚木林为 79.3 ,马 占相思 、柠
檬桉林为 65.2 ,黧蒴林为 51.5 。马占相思、鸭
脚木林 中 5级受害林 木植株所 占的 比例 高达
44.8 ;黧蒴林相对危害最轻,以 1级受害为主,占
62.6 ;马占相思、柠檬桉林的受害程度相对均匀。
由此可见,金钟藤人侵后三种群落的受害程度均不
断增大,马占相思、鸭脚木林尤为严重。
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1 O0
80
60
40
20
0
■后入侵林段Stand i n I ate r i nvaded 口 先入侵林段Stand i n ea rIi e r i nvaded
3 4 5 3 4 5
危害度 Damaged deg ree
3 4 5
图 1 三种群落的危害情况
Fig.1 Damaged condition of three communities
a.马占相思、鸭脚木林;b.马占相思、柠檬桉林;c.黧蒴林
a.Acacia mangium-Schefflera c~tophylla forest;b.Acacia mangium-Eucalyptus citriodora forest;c.Castanopsis JTssa forest
表 3 受害较重森林乔木层结构及其受害程度
Table 3 Damaged degrees of tree species caused by Merremia boisian
together with companion species in less closed forest
— 一0 0 0
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3.4不同树种受害程度
样地中所有的乔木均受到不同程度的危害(表
3),5级危害的乔木只有马占相思与黧蒴两种,而以
前者为最,因此马占相思、鸭脚木林受害程度相对最
高,该样地中4O棵马占相思中有 26棵为 5级危害,
占65.0 9,6之高;马占相思、柠檬桉林 5级危害的乔
木也均为 马占相思 ,样地 的 21棵 马占相 思中有 6
棵,占28.6 ;黧蒴林中的35棵黧蒴有 5棵为 5级
危害,占14.3 9,6。由此可见,马占相思最易受金钟
藤攀爬危害。我们在金钟藤的带根茎中发现干枯的
根瘤菌,是否与马占相思这一豆科植物的固氮作用
有关,还有待研究。
表 4 危害末期群落的生物量情况
Table 4 Biomass of Merremia boisiana community
in final stage of damage
种类
Species
生物量 Biomass(g/m )
样方 1 样方 2
Plot 1 Plot 2
双尾 T
检验
Sig.(2一
tailed)
金钟藤 Merremia
boisiana
蔓生莠竹 Micro—
stegium vagans
其它植物
others
524.46士162.30 977.04士249.56 0.013
398.74士92.82 81.53士89.23 0.05
11.84士8.11 5.74士9.57 0.763
地上部分合 计 1297.54士104.98 1461.19士288.65 0.147
1btal
显著水平Sig.P<0.05;一 其它植物others:乌毛蕨、海金沙、粗
叶悬钩子、玉叶金花、白花酸藤子、葛藤。
3.5生物量分析
典型受害地段中,原有的乔木已不复存在,地上
植被以金钟藤占绝对优势,从表 4可知,样方 l为金
钟藤与蔓生莠竹共优群落;样方 2为金钟藤单优群
落,后者的金钟藤生物量显著高于前者。样方 2中
金钟藤 的生物 量 占样方 总生物量 的比例高达
91.8 9,6,蔓生莠竹占 7.7 ,其它占0.5 。由此可
见,由于附主植物的减少与枯死,在金钟藤危害后
期,随着金钟藤生物量减少,蔓生莠竹作为先锋草本
首先进人群落。样方 1植物各器官生物量的比例,
除了带根茎外,花、叶、一年生茎与多年生茎均低于
样方 2的(图 2),后者的金钟藤以带根茎生物量比
例为最高,平均为54.6 ,其次为一年生茎和叶,分
别为 l9.7 、l4.8 ,可见其生存策略明确,物质与
能量大部分贮备于带根茎部分。金钟藤人侵危害的
后期,盖幕作用导致群落内乔木与灌木全枯死,金钟
藤无需大量供应营养用以攀爬,叶和一年生茎作为
光合作用与生长的器官,发挥的作用减弱,因此生物
量比例减少。但为了保持其在群落中的优势地位,
带根茎作为储存与无性繁殖器官,发挥的作用增强,
生物量比例增加。多年生茎只是一种从生长到储存
作用过渡状态的器官,因此生物、量比例相对稳定。

.r1.d1.r1|.
FI Le AS Ps S r
图 2 金钟藤生物量分配状况
Fig.2 Biomass allocation Of Merremia biosiana
Fl:花Flower;Le:叶 Leaf;As:一年生茎 Annual steml Ps
多年生茎 Perennial stem;Sr:带根茎 Stem with root
4 结论
金钟藤对森林植被的破坏力强,与外来人侵植
物薇甘菊的盖幕破坏作用的对象、范围不完全相同,
较之于薇甘菊对高大乔木影响不大,其危害程度更
甚。根据我们的初步研究,认为金钟藤的危害有如
下特点 :
(1)金钟藤属于多年生大型常绿藤本植物,攀援
生长的态势形同绿网,其无性繁殖力强、目前尚未发
现其天敌;带根茎比例高、生存策略明确,这些都是
人侵种的典型特征,预示着这个物种将会有进一步
分布的空间和危害力。
(2)金钟藤是一种喜光的热带性植物,生长极其
迅速,通过盖幕作用而对附主植物直接加以危害,金
钟藤对群落的人侵并无选择性,对群落中的所有乔
木均具危害性,对物种多样性指数低的马占相思群
落危害尤为严重 。
(3)调查研究表明,豆科的马占相思最易受金钟
藤的危害,并且在金钟藤根部发现枯萎的根瘤,表明
金钟藤可能一方面通过利用大量的氮供其攀爬争夺
阳光,另一方面还改变了整个生态系统的氮循环,间
接影响群落中其他物种的生长,降低群落的物种多
样性 。
(下转第 492页 Continue on page 492)
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菜(Aquilegia yabeana)、紫花地丁(Viola yedoen-
sis)等 ,这类植物适应能力强 ,易于推广应用 。从城
区和山区植物的生活型比较上来看,多年生草本植
物应是引种的重要对象,山区具有大量的、具有高观
赏价值的多年生草本植物,而城区草本绿化植物多
为人工草皮 ,较为单一。
城市公园、学校校 园和市内片林是城市绿化植
物乡土化的首选地,这两类地方能给引种植物提供
一 个较为多样的生长环境,且受人为干扰较轻。从
绿化应用类型上来看,应该以观赏植物为主,山区植
物多为落叶植物,不能四季常青,因此绿化植物的选
择应以形态独特、优美,花色艳丽、花期较长为主要
考虑因素。
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(上接第 486页 Continue from page 486)
接影响群落中其他物种的生长,降低群落的物种多
样性 。
根据上述特点,金钟藤对广州市森林资源的危
害作用严重,需对其进行植物生理生态特性研究,进
一 步探讨其防治方法,以及在原产地海南省进行相
关生物学特性的调查,探索其由海南扩散到广东的
植物生理生态适应机制。
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