生境特征对两种水生入侵植物入侵性的研究开题报告

1. 研究目的与意义

湿地作为自然界中三大生态系统之一，具有较高的生产力和丰富的生物多样性。目前，生物入侵已经成为引发湿地生物多样性锐减、生境退化的主要原因之一。其中，外来植物可对湿地生态系统产生巨大的危害。本课题通过对太湖中喜旱莲子草和粉绿狐尾藻在不同生境特征下，即水生条件和湿生条件下，其断枝的重生、拓殖能力的研究，分析该两种外来植物的入侵特性。同时通过生境交互实验，研究环境对两种入侵植物的入侵特性造成的影响。通过本课题的实验，拟解决以下个问题：1.断枝在生境条件不变的情况下，其重生能力及拓殖能力如何？2.生境的交互是否促进断枝的拓殖，促进该物种的入侵？本课题的研究可以为两种外来种的入侵性的预测和防治提供一定的依据理论依据。

2. 国内外研究现状分析

基于生物入侵对生态系统健康的危害，国内外许多学者对入侵动植物的入侵机制进行了大量的研究，初步得出三类入侵机制或假说^[3]：1.外来种本身具有的生物特性；2.外来种与本土植物之间的相互作用；3.当地生态系统的可入侵性。有实验发现对于水位波动的胁迫，喜旱莲子草有比较高的形态可塑性，粉绿狐尾藻在中等水位波动下也有较强的形态适应能力，而乡土种水龙对水位波动适应性差^[11]。面对不同水陆生境，喜旱莲子草对环境刺激的反应更敏感，比本土植物莲子草具有更强的表型可塑性^[4]。在不同的水体营养程度下，外来种和本土植物的无性繁殖能力有较大差异，粉绿狐尾藻等在水体营养丰富时，与本土植物相比有较高的无性繁殖能力^[12]。

3. 研究的基本内容与计划

本课题包含实验室实验和原位实验两部分。原位实验包括将两种植物的断枝（取10cm）在原类型生境的培养（水生-水生、湿生-湿生）和断枝在相反生境进行交互实验的培养（水生-湿生、湿生-水生），验证两种生境下的断枝在不同生境中的存活和入侵能力，实验进行4-6个重复，培养周期为6或8周。实验室试验将对两种生境下的植物断枝及培养后植物体的形态特征（节间长、侧根数等）和生物量进行测定，然后采用anova分析方法对结果数据进行分析。

具体计划如下：2017年2月10日-2017年19日：梳理论文提纲

2017年2月20日-2017年28日：实验前期准备

4. 研究创新点

国内外的学者都已开始重视入侵植物的危害，对其入侵机制进行了大量研究。包括对植物本身特性（无性繁殖能力等）的研究，与本土植物相互关系的研究，当地生态系统可入侵性的研究，环境因子对入侵能力的研究等。但很少有学者研究入侵植物断枝在生境交互的情况下，其存活与繁殖能力的是否改变。生境改变的情况下，断枝能否有较强的适应性，会采取什么样的机制来适应，是否会对其入侵性有促进作用。本课题通过对喜旱莲子草和粉绿狐尾藻分别进行生境交互实验来了解以上问题，分析与验证不同生境下两种植物的入侵性及受到的影响，可以为两种植物的入侵预测和防治提供依据。