武漢植物園外來(lái)植物入侵機理研究取得新進(jìn)展
入侵植物在入侵地逃逸了與其協(xié)同進(jìn)化的專(zhuān)食性昆蟲(chóng)。與此同時(shí),入侵植物會(huì )與入侵地的植物和廣食性昆蟲(chóng)建立新的互作關(guān)系。這可能導致入侵地種群在同時(shí)應對競爭脅迫和昆蟲(chóng)取食時(shí)采取與原產(chǎn)地種群不同的策略。傳統的天敵假說(shuō)強調天敵對入侵植物的控制作用,但這種影響并不一定導致入侵植物的競爭力提高。所以,探討入侵植物如何同時(shí)應對競爭脅迫和昆蟲(chóng)取食,對于闡明植物入侵具有重要意義。
武漢植物園入侵植物生物學(xué)課題組黃偉博士在丁建清研究員和我院外籍研究員、美國萊斯大學(xué)Evan Siemann教授指導下,比較研究了烏桕入侵地種群(美國)和原產(chǎn)地種群(中國)在不同競爭強度脅迫下對專(zhuān)食性昆蟲(chóng)和廣食性昆蟲(chóng)取食危害的應對策略。結果表明,在沒(méi)有昆蟲(chóng)取食的情況下,入侵地種群的總生物量顯著(zhù)的大于原產(chǎn)地種群,表現出高的競爭力。然而,當同時(shí)應對高競爭強度和昆蟲(chóng)取食脅迫時(shí),入侵種群生物量顯著(zhù)下降,而且專(zhuān)食性昆蟲(chóng)的影響更為明顯。在競爭強度較低的情況下,專(zhuān)食性昆蟲(chóng)和廣食性昆蟲(chóng)對入侵地種群的影響無(wú)顯著(zhù)差異。入侵地種群的根冠比顯著(zhù)的低于原產(chǎn)地種群,株高顯著(zhù)的高于原產(chǎn)地種群(特別是在昆蟲(chóng)取食的情況)。
以上研究結果揭示了烏桕的成功入侵主要是由于逃逸了專(zhuān)食性昆蟲(chóng),在新的選擇壓力下,提高了競爭力。與原產(chǎn)地種群相對“保守”的資源分配策略相比,入侵地種群在同時(shí)應對昆蟲(chóng)取食和競爭脅迫時(shí)將更多資源的分配到地上部分,采取了“地上優(yōu)先”的生長(cháng)策略,從而提高了競爭力。此外,該項工作對于指導入侵植物生物防治具有重要的理論價(jià)值。在生物防治天敵對入侵植物不能取得理想的控制效果時(shí),人為的栽種競爭力強的植物可有效的提高防治效果。
本項研究分別得到了科學(xué)院“百人計劃”、科學(xué)院外籍研究員和美國國家自然科學(xué)基金的支持。相關(guān)研究成果以“Interactive effects of herbivory and competition intensity determine invasive plant performance”為題,在國際知名學(xué)術(shù)期刊Oecologia在線(xiàn)發(fā)表(DOI 10。1007/s00442-012-2328-6)。
?。ㄈ肭种参锷飳W(xué)課題組 黃偉)
編輯:vivian
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