外来入侵植物马缨丹(Lantana camara)对喜马拉雅库马翁地区森林生态系统植物群落结构与更新的影响

【字体: 时间:2025年07月19日 来源:Trees, Forests and People 2.7

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  本研究针对马缨丹入侵对喜马拉雅库马翁地区三种森林(栎树、松树和娑罗双树)植物群落结构与更新的影响展开调查。通过对比0.5公顷样地内入侵与未入侵区域的植被特征,发现马缨丹导致乔木层密度下降达92%(栎树林)、灌木草本层密度增加,并显著抑制幼苗向成树转化(p<0.05)。该研究为入侵植物管理提供了关键生态学依据。

  

在喜马拉雅山脉脆弱的生态系统中,外来植物入侵正成为威胁生物多样性的隐形杀手。其中原产美洲的马缨丹(Lantana camara)凭借强大的适应能力和繁殖力,已在印度库马翁地区形成生态灾难——它不仅能形成致密灌丛排挤本土植物,还会通过化感作用改变土壤环境。更令人担忧的是,这种入侵可能破坏当地以栎树(Quercus leucotrichophora)、松树(Pinus roxburghii)和娑罗双树(Shorea robusta)为主的森林生态系统,而这些森林不仅是生物多样性热点,更是数百万居民赖以生存的水源和生计保障。

为揭示马缨丹入侵的生态影响,研究人员在库马翁中央喜马拉雅的奈尼塔尔地区展开系统研究。通过设置18个0.5公顷样地(含入侵与未入侵对照),采用分层取样法(乔木10×10 m、灌木5×5 m、草本1×1 m样方)获取了630个样方数据。研究团队测量了胸高周长(CBH)、计算重要值指数(IVI),并运用香农多样性指数(H′)、辛普森优势度指数(Cd)等指标评估群落变化。相关成果发表在《Trees, Forests and People》期刊。

关键技术方法包括:1)配对样地设计(入侵/未入侵各3种森林类型);2)分层植被调查(乔木/灌木/草本);3)种群结构分析(7个CBH等级);4)再生状态评估(幼苗/幼树/成树比例);5)多元统计分析(ANOVA、PCA)。

【入侵状态】马缨丹密度最高达22,320株/公顷(栎树林),IVI值超194.53,呈现集群分布(A/F>0.05)。

【群落组成】入侵区域物种数反而增加(如娑罗双树林从39增至47种),但以菊科、禾本科等机会种为主。乔木层密度在入侵样地骤降92%(栎树林)、80.3%(娑罗双树林),基面积减少89.19%(娑罗双树林)。

【群落结构】PCA分析显示29.51%变异由多样性(H′)和丰富度(SN)驱动。灌木层在入侵区密度激增(栎树林达42,360株/公顷),但多样性显著降低(p<0.05)。草本层在入侵区密度增加却伴随优势度上升(Cd值增高)。

【种群结构】栎树林入侵区幼苗转化率归零,30.1-60 cm级树木缺失;松树林入侵区>150.1 cm级树木仅存3.13%;娑罗双树林入侵区虽幼苗较多但成树发育受阻。

研究结论揭示马缨丹通过三重机制破坏森林生态:1)资源竞争致乔木衰退;2)灌丛荫蔽抑制幼苗更新;3)化感作用改变微环境。特别值得注意的是,所谓"物种丰富度增加"实质是生态陷阱——机会种增多伴随关键种衰退,这将导致生态系统服务功能丧失。该研究为制定基于生态位的入侵防控策略提供了定量依据,对维护喜马拉雅生态安全具有重要意义。

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