恢复性播种对沙地草原一年生入侵物种的控制作用及多年生入侵植物的长期治理挑战

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Biological Invasions 2.8

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  这篇综述通过17-25年的长期监测数据,揭示了沙地草原生态修复中入侵植物的动态变化规律。研究发现恢复性播种能有效控制一年生入侵植物(如豚草Ambrosia artemisiifolia),但对多年生入侵物种(如叙利亚马利筋Asclepias syriaca)效果有限。研究创新性地评估了景观尺度入侵压力(100m缓冲区)对修复效果的影响,提出了基于生命史特征的差异化治理策略,为半干旱区草地生态系统恢复提供了重要理论依据和实践指导。

  

生态修复中的入侵植物治理挑战

引言
生态修复在应对生物入侵引发的生物多样性丧失方面具有关键作用。沙地草原作为全球最易受植物入侵的栖息地之一,其修复过程面临入侵植物从周边景观持续输入的挑战。研究通过匈牙利Kiskunság地区三个长期修复实验(1995-2021),系统分析了不同修复措施对一年生和多年生入侵植物的控制效果。

材料与方法
研究区域位于匈牙利Kiskunság沙脊带,属温带森林草原带,土壤为钙质沙土(Calcaric Arenosol)。三个实验分别针对不同退化类型:EXP1清除刺槐(Robinia pseudoacacia)林后刈割管理;EXP2在弃耕地上实施碳添加(700 kg C·ha-1
·yr-1
);EXP3综合采用播种(5种本地种)、刈割和碳添加。通过100m样带法量化周边景观入侵压力。

主要发现

  1. 一年生入侵植物动态
    恢复性播种使一年生入侵植物盖度显著降低(p<0.001),如豚草(Ambrosia artemisiifolia)和加拿大飞蓬(Conyza canadensis)。刈割处理初期(1-3年)出现"暴发窗口",盖度可达34.8%,但长期呈下降趋势。碳添加对一年生入侵者无显著抑制效果。

  2. 多年生入侵植物扩张
    叙利亚马利筋(Asclepias syriaca)表现出持续扩张趋势,其克隆生长特性和深根系(1-1.5m)使其对各类处理产生抗性。25年监测数据显示其盖度从初始0.5%增至48.7%,且不受100m范围内入侵压力的显著影响。

  3. 景观尺度效应
    500m景观缓冲区入侵压力对修复地影响显著,但100m范围内的入侵压力(通过样带法量化)未显示显著相关性,表明入侵压力存在"饱和效应"。

讨论与展望
研究揭示了基于生命史的差异化治理策略:播种可有效控制一年生入侵者,但现有方法对多年生入侵者收效甚微。未来研究应关注:1)多年生入侵植物的持续控制技术;2)土壤微生物组在入侵抵抗中的作用;3)气候变化下的修复策略调整。研究强调在碎片化景观中,需将修复地块与周边入侵源协同管理,才能实现长期修复目标。

该研究为半干旱区草地修复提供了重要范式,其长期监测数据尤其珍贵。结果提示需要开发针对多年生入侵植物的新型治理技术,同时应重视修复初期的"优先效应"(priority effects)建立,以增强生态系统抵御二次入侵的能力。

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