金鱼藻

伊乐藻与狐尾藻、苦草和金鱼藻的竞争研究

段德龙;于金金;杨静;胡倩如;马帅;任韶霞;马剑敏

【摘要】在室外2m×2m的水池中同时种植伊乐藻、狐尾藻、苦草和金鱼藻4种

沉水植物,观察其周年生长的长势、分布面积等情况,以了解各自竞争力强弱.结果表

明.6-8月时,伊乐藻生长最快,扩张能力最强,从最开始的1.08m2增长至8月份的

3.69m2,其数量占4种沉水植物总数量的比例在6月份达到最高,为76.59％.7-9

月时,狐尾藻有冠层位置的优势,能够漂浮在水面上充分利用阳光,面积增大至2.34

m2,而其数量所占的比例仍在增加,直到10月份达到最高(48.99％);而此时苦草具

有中下层的生长优势,伊乐藻由于不喜高温而退化,处于劣势,面积最低退至1.26m2.

在秋冬至春季,由于伊乐藻较强的耐寒能力,面积增至3.20m2,使它在时空竞争中更

早地显示出优势,直接影响到种间竞争的格局.从整体来看,伊乐藻在与本土种的竞争

中占据明显优势,我国北方引种时要慎重.%Foursubmerged

macrophytes,ElodeanuttalliifMyriophyllumverticillatum,Vallisnerianatans

andCeratophyllumdemersum,wereplantedtoobrvethegrowth

potentialsandcompetitiveabilitiesinoutdoor2m×asof

sshowedthatfromJunetoAugust,

distributionareawas3.69m2andthequantityproportionreached

highest,76.59%lytoSeptember,Myriophyllum

verticillatumhadtheadvantageofcanopyposition,andfloatedonthe

dmakefulluofsunshineanditsareareached2.34m2,

whileitsquantityproportionstillincread,andreachedthehighestof48.

99%period,Vallisnerianatansgrewinthemiddleand

lowerlayerofthewaterbody,meanwhileElodeanuttalliidegenerated

mn-

winterandspring,becauElodeanuttalliihadstrongchillness-tolerance,

itsareaincreadto3.20m2,whichmadeitpossscompetition

advantageintimeandspace,anddirectlyaffectedcompetitionpattern

l,Elodeanuttalliioccupiedadistinct

advantageincompetitionwithnativespecies,whichshouldbepaid

attentiontowhenintroducedinnorthernChina.

【期刊名称】《河南农业科学》

【年(卷),期】2011(040)008

【总页数】5页(P149-152,155)

【关键词】伊乐藻;狐尾藻;金鱼藻;苦草;竞争力

【作者】段德龙;于金金;杨静;胡倩如;马帅;任韶霞;马剑敏

【作者单位】河南师范大学生命科学学院,河南新乡453007;河南师范大学生命科

学学院,河南新乡453007;河南师范大学生命科学学院,河南新乡453007;河南师范

大学生命科学学院,河南新乡453007;河南师范大学生命科学学院,河南新乡

453007;河南师范大学生命科学学院,河南新乡453007;河南师范大学生命科学学

院,河南新乡453007

【正文语种】中文

【中图分类】Q948.12+2.1

生物入侵是自然界一种普遍存在的现象。近代大部分生物入侵产生的最根本原因是

人类的活动[1]。伴随着全球一体化趋势的发展和步伐的加快,外来种所导致的生物

入侵已成为一个世界性的生态和经济问题[2]。外来入侵种的适应能力比较强,排挤

其他物种的同时往往形成优势种群,间接使依赖于原有本地物种生存的其他物种种

类和数量减少,最后导致生态系统的单一和退化,改变或破坏了当地的自然景观[3]。

生物入侵一旦暴发,其过程是不可逆的,很难治理。它对生物多样性、生态系统的稳

定性,以及所有物种都赖以生存的自然界的平衡,造成了长期的威胁。我国现已成为

生物入侵受害最严重的国家之一[4]。

纽氏伊乐藻(Elodeanuttallii,国内一般称其为伊乐藻)是水鳖科的沉水植物,雌雄异

株,原产北美,于20世纪80年代初引入我国[5]。它具有极强的入侵性,19-20世纪

被引入欧洲及其他国家,在法国、日本、瑞士、不列颠群岛等国家和地区一些受干

扰较大的水体中很快取代其他物种,成为当地的优势种[6-8]。伊乐藻的主要优点是:

耐污性和无性繁殖能力强,易种易活,生长迅速,对污染水体的净化效果好,特别是它适

合在水位较低、透明度较高的晚秋至次年早春期间种植,成活率较高,比其他本土种

有较大优势。其作为养虾蟹池塘的水草时,易种易活,生长快,净化水质能力强,鱼和蟹

喜食,为虾蟹的生长提供饵料和良好的生境,可提高虾蟹的品质,养殖农民喜欢使用它

[9-10]。

胡耀辉[11]曾对伊乐藻、黑藻、微齿眼子菜和金鱼藻的竞争态势进行了研究,结果

显示,伊乐藻在竞争中是优势种。许经伟等[12]研究了伊乐藻和黑藻的长期竞争情

况,发现伊乐藻优越的耐寒性以及营养体的越冬方式,使它在冬春时空竞争中拥有明

显的优势,从而取代黑藻。目前,我国对水生植物入侵的研究仍比较薄弱,本研究开展

伊乐藻、狐尾藻、苦草和金鱼藻的长期竞争试验,进一步了解伊乐藻这一外来物种

的入侵能力,为利用或控制伊乐藻提供依据。

1材料和方法

1.1试验材料

伊乐藻、狐尾藻、苦草和金鱼藻取自河南师范大学实验基地长期室外培养的水缸中,

试验开始前预先在室内扩大培养。

1.2试验方法

2009年4月,在3个2m×2m的水池中填入约30cm厚的泥土,再加入约30cm深

的地下水,曝气一段时间用于栽植各种植物。选取生长状态良好的伊乐藻、狐尾藻、

苦草和金鱼藻各16段,每段长约15～20cm,以图1的格局插植入泥土之中。每种

植物植入4行4列,其间距约为15cm。每月定期观察1～2次,连续观察4个季节,

记录各种植物的生长状况、分布范围、密度等指标。数据用SPSS16.0和Excel

2003处理。

图1伊乐藻、狐尾藻、苦草和金鱼藻的种植格局

2结果与分析

2.14种沉水植物的生长状况

4月至8月中旬:刚种植时,伊乐藻、狐尾藻、苦草表现出了极强的断枝繁殖能力,成

活率几乎为100%,而金鱼藻则大部分腐烂,几乎没有存活。6月,清除腐烂的金鱼藻

并每池补种16株,发现有丝状藻的污染,作出清理。其余3种植物均生长良好。伊

乐藻在划定区域外稍有蔓延,部分与苦草穿插。苦草、狐尾藻较为集中地生长在划

定区域,狐尾藻有种子漂浮于水面上。之后,伊乐藻向两侧及中间部分延伸,最远延伸

至金鱼藻原来生长范围,但只有延伸的部分长势良好。狐尾藻形成明显的分层现象。

苦草长势良好,分布范围向金鱼藻的范围和中间部分靠拢。池中部狐尾藻、苦草和

伊乐藻形成中间地带,三者共同生长。至7月中旬,金鱼藻已绝迹。8月时,伊乐藻只

有下半部分枝条略显绿色。狐尾藻部分枯黄,其下层伊乐藻退化,基本没有苦草生长

的迹象。

9月至10月下旬:9月份,伊乐藻的覆盖区域和数量明显减少,呈现明显的退势;狐尾

藻与苦草相比,在分布范围上略占优势,而苦草大部分呈绿色,数量有所减少。至10

月中旬时,伊乐藻恢复生长,开始呈现出绿色,且又与狐尾藻交叉生长,狐尾藻仍占据同

先前相当的区域,有退化的迹象,漂浮的狐尾藻被丝状藻缠绕较为严重。苦草退化,但

叶片仍呈绿色,没有死亡的迹象。水池中丝状藻腐烂较多,水质变混浊。10月下旬,

伊乐藻分布范围最广,入侵到中部、苦草部分的伊乐藻开始泛黄。狐尾藻大幅度减

少,退回到原先种植时的区域,叶色大部分显得枯黄。由于池塘周围施工,植物遭受了

严重的人为破坏,以狐尾藻最甚。苦草退化迹象明显,集中分布在水池边缘,且部分发

黄。

11月:中旬时伊乐藻仍保有原来的面积,狐尾藻遭受破坏的趋势略为缓和,分布稍有

扩散,苦草退化严重。11月下旬,部分伊乐藻被浮冰覆盖,其密度不高,被丝状藻和狐

尾藻覆盖的部分尤为明显。狐尾藻面积进一步减少,由于施工的关系,一些非试验人

员在未经许可的情况下擅自拔除狐尾藻。苦草叶片开始呈现出褐色,由于降温,其表

现出衰退现象。丝状藻已腐烂呈絮状沉于池底。

12月至翌年3月:由于降温,池中结冰,植物被冻于冰下,无法观察和测量。至来年2

月,冰面开始融化,植物基本上死亡,只有少许断枝存活。待气温逐渐回升,伊乐藻的断

枝首先表现出生命力,开始变绿,呈现欲恢复状,其他植物尚未表现出生命力,没有恢复

迹象。

可见,伊乐藻在4种植物的竞争中明显占优势,狐尾藻与苦草处于平行生长状态,但狐

尾藻生长略好于苦草,而金鱼藻则在早期绝迹。

2.24种沉水植物分布面积的比较

伊乐藻、狐尾藻、苦草和金鱼藻4种沉水植物各月份的分布面积如图2所示。从

总体上看,伊乐藻4-8月份一直处于增长阶段,且面积在6-8月处于优势,从最开始的

1.08m2增长至3.69m2。其原因是4-5月为刚刚栽植的时间,四者的分布面积基本

一致;而春季气温较低,较适宜伊乐藻生长,故6-7月时伊乐藻生长最快,并向四周扩

展,至8月达到顶峰。9月伊乐藻面积突然下降至1.26m2,但9-11月总体仍表现增

长趋势。其原因是6-8月期间温度日渐升高,高温使伊乐藻停止生长并出现衰退,至

9月时面积变为最小;但当炎热的天气过后,伊乐藻又表现出旺盛的长势,向四周扩散,

面积逐步恢复并再度达到最大。金鱼藻刚种植时同其他植物长势一样,但6月时分

布面积锐减,至7月绝迹。狐尾藻整体呈现平稳的增长态势,从最初1.08m2增长至

8月份的2.34m2,9月份有所减少,但10月份又恢复至2.34m2;至11月份面积出

现锐减,其原因是由于周边施工被人部分挑出池子所致。苦草的面积状况从整体上

看呈典型的抛物线状,这比较符合其生长规律。

图24种沉水植物在池塘中的分布面积

2.34种沉水植物总株数的比较

伊乐藻、狐尾藻、苦草和金鱼藻4种植物各月份的总株数如图3所示。相对于其

他三者的总数,伊乐藻在6-8月份已处于绝对的优势。8月时,伊乐藻总株数达到

2748株,而金鱼藻早已绝迹,狐尾藻990株,苦草1029株,它们在数量上远远落后于

伊乐藻。至9月时,由于正值酷暑天气,而伊乐藻又经过6-8月份的炎热天气,退化严

重,导致其数量急剧下降至766株,到10月气温有所下降时才开始回升,与其分布面

积的变化状况相一致。金鱼藻在6月数量减少,虽经人为补救,但还是于7月份绝迹。

狐尾藻一直处于缓慢增长状态,从6月的648株增长至10月的1503株,但10月

底由于遭受人为破坏,数量急剧减少。苦草的数量整体呈现抛物线趋势,8月份为抛

物线顶端,呈现出植物的一般生长规律。

2.44种沉水植物所占总株数比例的比较

图4为伊乐藻、狐尾藻、苦草和金鱼藻数量占池塘中4种植物总数量的比例。从

整体上看,虽然伊乐藻所占比例出现一定的波动性,但在1a中大多数时间处于优势

地位,6月份比例最高,达到76.59%,而在11月份也占到71.23%。狐尾藻所占比例

从4月到10月呈波动上升趋势,至10月达顶峰(从25%上升至48.99%),而11月

由于遭到人为干扰和降温的双重影响,致使其株数所占比例下降至21.14%。6-8月

为苦草的生长旺盛期,其扩散面积和总株数都有较大的增长(图2、图3),但所占总株

数的比例增长缓慢(从1.5%增至21.59%),在天气转冷的9-11月,其所占比例开始

下降(从19.44%下降至7.43%)。

图34种沉水植物的总株数

图44种沉水植物占植物总数量的比例

3结论与讨论

从本试验4种植物的生活史来看,6-8月时,伊乐藻繁殖能力最强,能在较短的时间内

建立自己的种群

;7-9月时,狐尾藻有冠层位置的优势,能够漂浮在水面上充分利用阳光,而此时苦草具

有中下层的生长优势;在秋冬至春季,由于伊乐藻具有较强的耐寒能力以及其营养体

的越冬生长,使它在时空竞争中更早的显示出优势,并直接影响到种间竞争的结局。

伊乐藻在我国长江流域及其以南的水体中,往往不能度夏,在5月底至7月间大量死

亡,仅有少数植株存留,且其枝叶发黄,生长停止,进入休眠期,至10月后再缓慢恢复生

长,12月后生长大大加快,至翌年3-4月时,生长速度达到最快[13-14]。它在夏季大

量死亡的原因,不仅仅是由于高温造成,短期内,伊乐藻的耐高温能力甚至好于金鱼藻,

但高温是诱发它夏季死亡的重要因素[15]。这也是伊乐藻在我国南方水体中扩张受

到限制的决定因素,否则,有可能早已大暴发。本试验还有另外一种考虑,就是要了解

伊乐藻在黄河以北地区的水体中能否安全度夏,因为这关系到它在我国北方的扩张

力和入侵力。从试验观察来看,伊乐藻在新乡地区基本可以度夏,没有大规模死亡,但

在夏季的生长仍受到了明显的抑制,生长速度大大下降。但从全年来看,无论是分布

面积还是总株数,伊乐藻从整体上占优势,这种夏季的抑制对其扩张的影响尚没有达

到致命的限制,在与狐尾藻、苦草、金鱼藻这3种常见的本土种的竞争中仍能占据

明显优势,这暗示在我国北方,伊乐藻的入侵性可能会大于南方。因此,在我国北方水

体,引种伊乐藻更要慎重。

总而言之,要准确衡量物种的竞争能力,必须了解植物的形态、生理、生活史及可能

影响竞争能力的环境因素等,充分掌握这些因素,才能更准确地判断植物的竞争力。

本试验仅是在较小规模上对自然环境的模拟研究,只能初步了解伊乐藻、狐尾藻、

苦草和金鱼藻的竞争能力,具有一定的局限性,而要全面地考查其竞争关系,还需要进

一步开展研究。

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