南非东开普省半干旱牧场灌木入侵驱动草本植被退化及其地形调节作用

这篇研究揭示了Asteraceae科灌木Pteronia incana入侵对南非东开普省牧场草本植被的负面影响，通过梯度实验（开放区OA/中度入侵MIS/高度入侵HIS）证明其降低禾草类（graminoids）盖度、植物密度和物种多样性，并提出条带状清除灌木结合刷状覆盖（brush-packing）的生态修复策略，为半干旱区生物多样性保护与牧场管理提供科学依据。

　　

Highlight

草本物种组成

共记录1323株个体和22种禾草，其中8种为先锋种，9种为顶极种。禾草类平均占比88.78%，显著高于非禾草类（forbs 7.4%）、多肉植物（1.3%）和灌木（1.8%）。值得注意的是，在底部坡位，开放区（OA）和中度入侵区（MIS）的禾草丰度分别高达90.0%和96.1%，而高度入侵区（HIS）则呈现相反趋势。

不同入侵水平下的植被覆盖与组成

研究表明，未受入侵的开放区（尤其底部坡位）的禾草盖度显著高于中/高度入侵区（图4a），证实P. incana通过竞争排斥机制抑制禾草生长。这种效应进一步得到禾草盖度与灌木盖度/密度的负相关性支持（图5a和6a）。由于P. incana是矮灌木，其冠层贴近地面形成致密遮荫，可能通过光竞争和化感作用（allelopathy）抑制禾草的光合作用与幼苗建成。

结论

本研究证实Pteronia incana入侵通过降低生产力、植物密度和物种多样性导致草本植被退化，亟需采取修复措施。地形与入侵的交互效应显著：底部坡位利于禾草维持，而中/上部坡位更易形成非禾草类与隐花植物（cryptogam）优势群落。建议采用条带状清除灌木策略——既保留部分灌木作为等高缓冲带（contour buffer strips）防治土壤侵蚀，又在清除带内结合刷状覆盖（brush-packing）技术提升水分渗透率，缓解雨滴溅蚀（rain splash）的直接冲击。