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武汉植物园外来植物入侵机理研究取得新进展

http://www.chla.com.cn 2012-04-25 来源:武汉植物园 作者:黄伟 发表评论(0)

  入侵植物在入侵地逃逸了与其协同进化的专食性昆虫。与此同时,入侵植物会与入侵地的植物和广食性昆虫建立新的互作关系。这可能导致入侵地种群在同时应对竞争胁迫和昆虫取食时采取与原产地种群不同的策略。传统的天敌假说强调天敌对入侵植物的控制作用,但这种影响并不一定导致入侵植物的竞争力提高。所以,探讨入侵植物如何同时应对竞争胁迫和昆虫取食,对于阐明植物入侵具有重要意义。

  武汉植物园入侵植物生物学课题组黄伟博士在丁建清研究员和我院外籍研究员、美国莱斯大学Evan Siemann教授指导下,比较研究了乌桕入侵地种群(美国)和原产地种群(中国)在不同竞争强度胁迫下对专食性昆虫和广食性昆虫取食危害的应对策略。结果表明,在没有昆虫取食的情况下,入侵地种群的总生物量显著的大于原产地种群,表现出高的竞争力。然而,当同时应对高竞争强度和昆虫取食胁迫时,入侵种群生物量显著下降,而且专食性昆虫的影响更为明显。在竞争强度较低的情况下,专食性昆虫和广食性昆虫对入侵地种群的影响无显著差异。入侵地种群的根冠比显著的低于原产地种群,株高显著的高于原产地种群(特别是在昆虫取食的情况)。

  以上研究结果揭示了乌桕的成功入侵主要是由于逃逸了专食性昆虫,在新的选择压力下,提高了竞争力。与原产地种群相对“保守”的资源分配策略相比,入侵地种群在同时应对昆虫取食和竞争胁迫时将更多资源的分配到地上部分,采取了“地上优先”的生长策略,从而提高了竞争力。此外,该项工作对于指导入侵植物生物防治具有重要的理论价值。在生物防治天敌对入侵植物不能取得理想的控制效果时,人为的栽种竞争力强的植物可有效的提高防治效果。

  本项研究分别得到了科学院“百人计划”、科学院外籍研究员和美国国家自然科学基金的支持。相关研究成果以“Interactive effects of herbivory and competition intensity determine invasive plant performance”为题,在国际知名学术期刊Oecologia在线发表(DOI 10。1007/s00442-012-2328-6)。

  (入侵植物生物学课题组  黄伟)

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编辑:vivian
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