摘要
飞机草（Chromolaena odorata（L）R.M.King et H.Rob.）是一种全球性的外来入侵植物，现已广泛入侵亚洲、非洲、大洋洲、西太平洋群岛的热带及亚热带地区，2001年被国际自然保护联盟（IUCN）列为100种全球最具威胁的外来入侵物种名单。自本世纪初传入贵州以来，飞机草种群已遍布南北盘江及红水河流域海拔900m以下区域。近年来，飞机草在贵州的传播速度明显加快，生态危害逐渐显现，经济损失不断加大，已对区域内经济、社会和生态造成重大损失，严重影响了群众的生产生活。相较于其它省份而言，飞机草在贵州的研究相对滞后，本底信息不明，基础数据缺乏，入侵及传播规律不清，严重制约了对其防控的开展。为摸清飞机草在贵州的入侵生物学特性、生态影响及其适生区范围，从2019年10月开始至2022年3月止，采用野外调查、室内试验、分子标记及模型计算等方法，开展了飞机草在贵州省区域内的入侵生物学特性、入侵影响、传播来源及其适生区变化等系列研究，阐明了飞机草在贵州的入侵现状、入侵影响和传播趋势。研究结果对贵州飞机草的监测和治理具有理论和实践价值。主要研究结果如下： （1）飞机草的生物学特性研究。对飞机草形态及构件特征研究表明，飞机草在贵州区域的生活型与其他区域的一致，均为多年生草本或亚灌木，其表型具有很强的可塑性，并表现出通过依托高大植株获得更高生态位的趋势。飞机草精巧的构件体系，使其能够获得高效的营养生长，并形成庞大的繁殖单元，产生巨大的种子量，为传播扩散创造了有利条件。对生长发育特征的研究表明，飞机草一年的生长周期可分为3个阶段，1~2月为休眠阶段，3~10月为营养生长阶段，10~12月为生殖生长阶段，年生长量呈双峰型，分别在4月和8月形成两个生长高峰，并在8月达到生长峰值。对繁殖特征的研究表明，飞机草以有性生殖为主，无性繁殖为辅，以异花授粉为主，自花不育或发育率不高，其授粉依赖传粉昆虫。对罗甸、望谟和镇宁三个区域飞机草的传粉昆虫调查发现，共有4目21科41属62种（亚种）参与了飞机草花的传粉，其中，鳞翅目12科27属46种（亚种），占全部参与传粉昆虫总数的74.19%，膜翅目4科7属9种（亚种），占14.52%，双翅目3科5属5种（亚种），占8.06%，半翅目2科2属2种（亚种），占3.23%；就类群看，鳞翅目参与的科属最多，种类占比最大，膜翅目其次，双翅目第三，半翅目最少。对飞机草种子发芽率研究结果表明，正常授粉并发育成熟的种子发芽率为32.00％。飞机草种子随着覆土深度的增加，发芽率降低。在室内，当覆土深度大于2cm时，飞机草种子不能萌发；在野外，飞机草种子仅在无覆土时萌发。对5种不同生境中飞机草的表型性状研究结果表明，飞机草在不同生境中的种子量、株高、地径、根生物量、茎生物量、叶生物量、枝生物量和总生物量等表型指标产生差异显著，且变异系数较大。 （2）飞机草入侵对植物群落和土壤微生态的影响。对飞机草入侵地和非入侵地植物群落的研究表明，飞机草的入侵降低了植物群落的多样性、均匀度和丰富度。对飞机草根际土壤和非根际土壤理化性质的研究表明，飞机草入侵后改变了土壤的理化性质，其根际土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机质均显著高于非根际土壤。对飞机草根际和非根际土壤微生物的研究表明，飞机草的入侵提高了土壤细菌群落和真菌群落的多样性，根际土壤和非根际土壤之间菌群的优势菌门具有差异性，这些优势菌门与土壤理化参数具有不同程度的相关性。 （3）贵州飞机草的传播来源及遗传多样性分析。通过ISSR对17个地区飞机草的研究表明，飞机草的遗传多样性较低。17个地区飞机草间的聚类结果显示，海南与云南地区“飞机草”聚为一支，广西与贵州地区“飞机草”聚为一支，表明贵州与广西的飞机草亲缘关系较近，与云南和海南的飞机草亲缘关系较远。飞机草样品间的遗传相似性系数在0.8214~1.0000之间，贵州省内各地区的飞机草间遗传相似性系数较大，海南三亚和贵州兴仁地区的飞机草间遗传相似性系数最小，表明飞机草种内的遗传相似性系数与地理距离相关性较高。 （4）飞机草在贵州的适生区预测。当前气候模式下，飞机草在贵州的高适生区和中适生区主要位于南北盘江及红水河流域范围，与当前实际分布范围相比，其高适生区和中适生区远远大于实际分布面积，表明飞机草将继续扩散、蔓延，入侵贵州其它未分布区域。未来气候模式下，飞机草在贵州的高、中适生区面积呈先增后减，最后保持平稳状态，总体呈增加趋势，整体向贵州东北部方向扩散。
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