入侵植物侵入机制进展

入侵植物侵入机制进展概述

摘要：在全球变化的背景下，不同植物为了适应不同的生存环境，也将拥有自己的一套生理生化机制。在众多的植物中，入侵植物之所以能够很好的适应它们的侵入地，抢占先前该地植物的生存空间，甚至是对本土植物造成伤害，最终破坏当地的生态结构，当然与它们各自独特的入侵机制有关。随着时间的发展，生态系统的环境也发生了变化，入侵植物为了成功入侵它们的入侵机制当然也变化着。

关键词：入侵植物环境

1 生物入侵的概念与危害

1.1 生物入侵生物入侵是指由于人为或自然因素，外来物种被引入新的生境中，并对新生境、本地物种及人类健康带来威胁的现象，具有入侵性的生物叫做入侵生物【1】。

1.2 生物入侵的危害生物入侵的危害主要分4方面：破坏生态系统，威胁生物多样性；本地种灭绝与消失；造成严重经济损失；威胁让人体健康【2】。

2 入侵植物的机制

外来植物被引入、定居在新栖息地后，通过自身生物潜力的发挥建立种群，潜伏或扩散爆发，与新栖息地的环境和生物建立起复杂的关系，外来物种能否入侵成功，与其生物学特性、新居地的抗干扰能力和人类活动密切相关。

2.1入侵植物的生物学特征

成功的外来种是能够适应各种环境因子的，即具有较强的环境适应能力。它们能够在这样的环境中获得竞争优势、占据一定得生态位。

使得某种入侵植物能够成功成为入侵的原因有很多。在进行干旱胁迫对假臭草幼苗生长和生理生态特征的影响的研究中发现假臭草在干旱胁迫下，体内的叶绿素含量、生物量及分配、光合蒸腾、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量均发生了不同程度的变化。表明其体内抗旱机制多种多样，能够适应多种生境，可能是其成势入侵植物的原因之一【3】。入侵植物的繁殖能力与入侵也有关系。南美蟛蜞菊最初是作为观赏性植物引进的，在逃逸为野生后，以其旺盛的生长、

繁殖能力和生存竞争使种群不断扩大、蔓延，成为一种外来入侵植物。在此过程中，克隆繁殖起这重要作用【4】。对于某些入侵植物来说，它们不是只是具有单一的繁殖方式，例如加拿大一枝黄花，它就具有种子和地下根状茎两种繁殖方式【5】，多种繁殖方式不仅加快了入侵植物的繁殖速度，也有利于他们度过不同的生长环境，最终达到繁殖的目的。缨丹繁殖能力也很强，具有性及无性繁殖的能力，通过有性繁殖实现长距离传播、通过无性繁殖实现领域扩散，从而成功入侵【6】。光照在某些层面上也可以影响入侵植物，剑叶金鸡菊的生物量分配在不同光照条件下也表现出可塑性变化来适应环境的变化【7】。水分对于植物的生长来说是以个相当重要的因素。在某个地方也许在某一年突遇干旱或洪涝，对于一些植物来说他们可能会因此致死，而对于入侵植物来说，他们在水分的胁迫下当然是拥有自己的调控机制。薇甘菊具有较强的适应能力，虽然在土壤含水量1 0％～20％、空气相对湿度在20％一30％的水分胁迫下，薇甘菊幼苗的生长，净光合速率、量子效率和水分利用效率明显被抑制。但水分迫3天后，胁迫的薇甘菊幼苗开始出现生长分化，30％的幼苗出现高生长现象，扩大了薇甘菊的适生范围【8】。对于一些入侵植物而言，它们的种子产量也是相当可观的。调查上海地区的粗糙一枝黄花发现，平均每株有近1500个头状花序，每个头状花序中又能长出14枚种子，因此，一株可以形成2万多粒种子【9】。对于一些入侵植物它们的种子也具有高度可塑性，如郭水良等对金华地区北美车前连续5年的定点调查发现，随着种群密度的不断增加，单株产种子量呈明显的下降趋势，第5代株产量仅为定居时的1／1763。种群密度的增加，意味着个体间竞争的加剧，个体用于营养生长的能量相应增加，从而使个体在激烈的竞争中占有优势【10】。

一些形态学的特征也是植物入侵成功的原因。水浮莲在自然条件下，水浮莲可以生长到lm。叶基生，广肾形或阔卵形，一般宽5～15cm，长20～40cm，斜向上长出，成株时一般具有6～7片叶，叶片深绿有光泽，叶脉多而密集，纵向分布，叶柄中部膨大成葫芦状，中间由海绵组织填充，内部可贮存空气，使整个植株得以漂浮在水面，形成漂浮植毡层。根为须根系，形状如柔软的羽毛，丛生于植株茎的基部，向下悬垂于水中，在较浅的水域，可以直接插入底泥中吸收营养，一般较新的根为蓝紫色，老根为紫黑色。花为穗状花序，蓝紫色，

有小花6～10朵，漏斗状，花瓣6，雌蕊1，雄蕊6，子房上位，茎中有鞘状苞叶【11】。

在生物学方面，对于入侵植物来说，不同的入侵植物在不同方面都具有自己的生物学机制以使自己成功入侵。就目前而言，对于入侵植物的生物学机制研究较多的就是侵植物的生态幅、繁殖能力、传播能力及传粉能力等。正是由于入侵植物在这某一方面或是兼具多方面的特性，就使得了某一入侵植物在某地较好的生长繁殖，适应当地的环境。

需要注意的是，入侵物种的入侵性表现在很多方面。

2.2 入侵植物与土著植物的相互作用

入侵植物定居新环境后，与土著生物间的关系很复杂，其相互作用主要包括：入侵植物和土著植物的种间抑制、土著生物群落对入侵植物的抵抗作用和入侵植物种间的协同作用．

对于一些入侵植物来说，当几种入侵植物同时侵入某一环境时，他们会相互配合，协同入侵新环境。还有一些入侵植物在入侵的过程中甚至与土著植物发生自燃杂交，改变了基因组成，增强了环境适应性，形成了新的物种，如大米草就是互花大米草与欧洲大米草的杂交后代【12】。像这样入侵物种通过杂交和基因渗入的方式把基因入侵到土著植物的基因库中，造成了土著植物基因型的散失，并将有可能导致土著植物的灭绝，这种杂交很有可能使产生的后代比亲本具有更强的入侵性，从而导致更为严重的生态后果【6】。正是由于这些作用的变化与发展才使得入侵植物在环境不断变化的条件下能够成功入侵。

入侵植物压制或排挤本地种以改变食物链或食物网的结构，特别是外来杂革，在入侵地往往导致植物区系变得非常单一，对本地物种多样性造成严重危害。

入侵植物的化感作用对于植物的成功入侵是很重要的一方面因素。某一种植物一旦离开原产地来到新的环境，其化感作用会使本地群落的土著植物难以应。从而成为排挤和绞杀土著物种的有力武器。至今已发现的植物化感物质有酚类，萜类，含氮化合物以及聚乙炔和香豆素等次生物质，其中酚类物质为重要的水溶性化感物质【13】。春一年蓬不同提取方式下的浸提液对油菜、长梗白菜、番茄、黄瓜等4种作物种子的最终萌发率和幼根生长主要起抑制作用【14】。土荆