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金钟藤(Merremia boisiana(Gagn.)van Ooststr)为多年生大型木质藤本植物,在广州郊区主要分布于次生林、灌丛等水肥条件较好的环境中,常在沟谷地带形成大片的群体并攀援覆盖灌木和乔木,对当地的土著植物、生态系统的服务功能及生物多样性造成极大的危害,给经济和生态环境带来巨大破坏。本研究的目的是探究金钟藤种子和幼苗的生物学特性及种子在金钟藤扩散中的作用,并对金钟藤危害地进行群落改造的探索,使之能控制金钟藤的危害,并为群落改造提供理论依据。
金钟藤的种子萌发率低,野外调查发现在金钟藤入侵早期的林地及已完全被金钟藤覆盖的斑块,由金钟藤种子萌发的幼苗几乎未见。为了探究金钟藤的传播及危害与金钟藤新个体的相关性,开展了金钟藤种子的萌发实验。由于即使在合适的光照、温度和水分条件下,金钟藤种子的萌发率也很低(10%),对金钟藤的种子采取了切破种皮的处理,结果是切破种皮的种子萌发率高(72%),与未切破种皮种子的萌发率有极显著差别,表明金钟藤种子的种皮对萌发有限制作用。为了探究金钟藤种子在野外的存活状况,进行了土壤留存实验。挑选颗粒饱满的金钟藤种子置于网盆土壤内,以用和不用网盖遮盖来鉴别动物取食的影响,两个月后回收土壤中的种子,除少量已长成幼苗外(野外土壤中萌发率7%,其余种子或完好留存或破损或腐烂,种子损失率为27%,但带盖与无盖的网盆内留存种子数目无明显差别,基本排除了动物搬运传播或取食金钟藤种子的可能性。金钟藤种子在室内常温干燥保存两年以上仍然可以维持相当的生命力,而在土壤中大量破损与腐烂,推测可能是由于土壤微生物的分解作用。
为了探索幼苗在遮荫条件下的形态结构和生理特性,开展金钟藤幼苗遮荫实验。结果表明随着遮荫程度的减小,金钟藤幼苗叶片数目、植株高度、相对叶面积和干物质重量显著增加;不同的遮荫条件下,金钟藤叶片的叶绿素含量有显著差异。研究还表明金钟藤在幼苗阶段生长缓慢,经过约6周的缓慢生长阶段后,当获得充分的光照就会出现突发性快速生长。
为了对有日本菟丝子(Cuscuta japonica Choisy)寄生金钟藤的实验样地进行群落改造,开展了日本菟丝子对寄主选择偏好的研究以筛选合适的树种,同时监测了改造林对金钟藤的入侵抵御效果和探讨了如何实现幼林林地的管理与维护。结果显示秋枫和麻楝为日本菟丝子偏好的寄主,他们的光合作用能力强、生长迅速,即使在日本菟丝子寄生情况下依然保持约13μmol·m—2·s-1的净光合速率。可选为保存菟丝子种源的树种,种植于改造地的中心:海南蒲桃、阴香、樟等不易为菟丝子寄生,其中阴香和樟在寄生情况下净光合速率分别为19.3μmol·m—2·s-1和10.9μmol·m—2·s-1,可作为改造林地的主体框架树种,附以山乌桕、木荷等速生树种;在林地边缘可选用幌伞枫,并在改造林地的边缘使用除草剂制造出隔离带防止金钟藤向外扩散;对改造林应进行为期约1~2年的人工抚育,改善它们的生长条件,使群落得以恢复正常的结构和功能。此外,在对郁闭度高的改造林进行三年的观察未发现金钟藤在林地内造成危害,表明改造林一方面可以增加物种丰富度和多样性,另一方面由于遮荫条件的限制,金钟藤的幼苗难以在林内快速生长,因此增加群落的郁闭度能在一定程度上遏制金钟藤的危害。