加利福尼亚灌木丛中一种入侵性一年生禾草的密度—产量关系及其对生态恢复的意义

野生植物种群的密度—产量关系在农业系统中通常符合最终产量恒定假说，但尽管其具有潜在的重要性，在生态恢复背景下仍鲜有研究。在退化的加利福尼亚灌丛地中，非本地一年生禾本科植物与本地灌木更新减少有关。通过研究二者的密度—产量关系，我们可以确定为减轻这些禾本科植物对木本植物产生的竞争压力所需的控制程度，从而有望优化现有的生态恢复实践。这反过来可能促进木本植物的建立。 本研究在美国加利福尼亚州圣巴巴拉县一处退化的硬叶灌丛生态系统样地开展了野外实验。我们通过设置0%—100%的去除处理，调控优势入侵性一年生禾本科植物大扁雀麦（Bromus diandrus）的密度，以检验其密度—产量关系。同时，我们移栽大果香脂木（Ceanothus megacarpus）幼苗作为植物计，并在整个生长季持续监测土壤水分和光照可利用性。结果表明，大扁雀麦的密度—产量关系符合最终产量恒定假说；在中等至高禾草密度下观察到显著的种内竞争，这促成了种群生物量的恒定，并使其密度依赖性异速生长指数与既往农业研究中的结果相当。在去除75%禾草时，禾草生物量（产量）有所下降；然而，只有在完全去除禾草（100%去除）时，资源可利用性（即光照和土壤水分）才有所增加，这一点既得到了直接测量结果的证实，也体现在植物计表现的改善上。对于加利福尼亚硬叶灌丛及其他地中海型生态系统的生态恢复而言，减少“杂草”生物量是常见的管理目标；我们的研究结果表明，可能需要完全去除非本地一年生禾本科植物，才能促进本地木本幼苗的恢复与建立。

野生植物种群的密度—产量关系在农业系统中通常符合恒定最终产量假说，但尽管其具有潜在的重要性，在生态恢复情境下却鲜有研究。在退化的加利福尼亚灌丛地中，非本地一年生禾草与本地灌木幼苗更新减少相关。通过研究二者的密度—产量关系，我们有望通过确定所需的禾草控制程度，优化现有的生态恢复实践，从而减轻禾草对木本植物造成的竞争压力，并进一步促进木本植物的定居。为此，我们在美国加利福尼亚州圣巴巴拉县一处退化的灌丛生态系统样地开展了田间试验。我们通过设置0%—100%的去除处理来调控双芒草（*Bromus diandrus*）这一优势入侵一年生禾草的密度，以检验其密度—产量关系。同时，我们移栽大果香青（*Ceanothus megacarpus*）幼苗作为植物测定器，并在整个生长季持续监测土壤水分和光照可利用性。结果表明，双芒草的密度—产量关系符合恒定最终产量假说；在中等至高禾草密度下观察到显著的种内竞争，这促成了种群生物量的恒定，其密度依赖性异速生长指数也与以往农业研究中的结果相近。在去除75%禾草时，禾草生物量（产量）有所降低；然而，只有在去除100%禾草时，资源可利用性（即光照和土壤水分）才有所增加，这一点既得到了直接测量结果的支持，也体现在植物测定器生长表现的提升上。对于加利福尼亚灌丛生态系统及其他地中海型生态系统的生态恢复而言，降低“杂草”生物量是常见的管理目标；我们的研究结果表明，可能需要完全去除非本地一年生禾草，才能有助于本地木本幼苗的恢复。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.21.751057v1?rss=1

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