生境破碎化对本土灌丛外来植物入侵的影响:放牧、斑块大小与栖息地结构的交互作用

《Journal of Vegetation Science》:Effects of Habitat Fragmentation on Alien Plant Invasion in Native Shrublands

【字体: 时间:2026年01月25日 来源:Journal of Vegetation Science 2.7

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  本文通过系统调查新西兰坎特伯雷班克斯半岛30个卡努卡(Kunzea ericoides)灌丛片段,揭示了生境破碎化通过边缘效应促进外来植物入侵的机制。研究发现边缘区域的外来植物丰富度和盖度显著高于内部,且卡努卡冠层覆盖度与入侵程度呈负相关。小斑块因冠层结构稀疏更易被入侵,而放牧主要提升边缘区域的外来植物盖度。研究强调通过扩大片段规模和维持高冠层覆盖度可增强生态系统抵抗入侵的能力,为新西兰灌丛生态系统的保护与恢复提供了科学依据。

  
摘要
本研究探讨了生境破碎化与外来植物入侵的关联性,重点关注放牧、斑块大小和栖息地结构对新西兰本土卡努卡灌丛中外来植物入侵的影响。通过植被系统调查和广义线性混合模型分析,发现边缘效应显著促进外来植物入侵,且卡努卡冠层覆盖度是抑制入侵的关键因素。
1 引言
土地利用变化导致自然生境破碎化,加剧边缘效应和外来植物入侵风险。卡努卡灌丛作为新西兰重要的早期演替生态系统,面临周边人工草甸中外来植物的渗透压力。本研究旨在明确破碎化相关因子(如放牧、斑块大小)与栖息地结构(如冠层覆盖)对外来植物入侵的调控机制。
2 材料与方法
在班克斯半岛30个卡努卡片段中,沿草甸-边缘-内部梯度设置样方,记录外来植物丰富度与盖度,并测量卡努卡冠层覆盖度和树木密度。通过广义线性混合模型分析各因子对入侵的影响。
3 结果
3.1 外来植物入侵的梯度变化
边缘区域的外来植物丰富度(13.3±4.13)和盖度(47.9±26.45%)显著高于内部(6.6±4.38;18±20.24%)(p<0.001)。草甸样方的外来植物以禾草为主,而内部以非禾草类维管植物(如耐阴木本物种)占主导。
3.2 斑块大小与放牧的影响
小斑块(<1.5公顷)的内部外来植物丰富度和盖度比大斑块高30-50%。放牧仅显著增加边缘区域的外来植物盖度(p=0.047),对整体丰富度无显著影响。
3.3 卡努卡冠层覆盖的关键作用
卡努卡冠层覆盖度与外来植物丰富度(χ2=83.01, p<0.001)和盖度(χ2=41.61, p<0.001)均呈负相关。大斑块的冠层覆盖度更高(边缘71% vs. 内部89%),有效阻遏入侵。
4 讨论
4.1 破碎化因子的协同作用
冠层覆盖度通过调控光照可用性过滤外来物种,小斑块因边缘比例高且冠层稀疏更易被入侵。放牧主要通过土壤扰动和种子传播促进边缘区域入侵,但对内部影响有限。
4.2 禾草与非禾草类入侵差异
禾草物种(如鸭茅Dactylis glomerata)在低光环境下受限,而非禾草类耐阴木本植物(如欧洲山茱萸Acer pseudoplatanus)可侵入内部,长期威胁原生群落。
5 结论与保护意义
维持高冠层覆盖度和扩大斑块规模是增强卡努卡灌丛抗入侵能力的关键策略。建议在生态修复中优先整合相邻小斑块,而非新建孤立片段,同时控制边缘区域的放牧强度以降低入侵压力。
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