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環(huán)植所在入侵植物種群擴(kuò)張機(jī)理研究方面取得新進(jìn)展

2024年03月05日 來(lái)源:中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院

  近日,中國(guó)熱科院環(huán)植所入侵植物與雜草研究團(tuán)隊(duì)在入侵植物種群擴(kuò)張機(jī)理研究方面取得新進(jìn)展,首次從群體生長(zhǎng)的角度研究入侵植物種群擴(kuò)張模式,發(fā)現(xiàn)入侵植物密度增加降低繁殖體傳播能力、根冠比增加降低群體生長(zhǎng)等結(jié)果,這些研究為入侵植物擴(kuò)散理論和薇甘菊種群擴(kuò)張機(jī)制提供了新的見(jiàn)解。

  外來(lái)植物入侵后往往快速擴(kuò)散并危害農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)、生物多樣性和生態(tài)環(huán)境。先前關(guān)于入侵植物種群擴(kuò)張過(guò)程中生長(zhǎng)和繁殖體傳播性狀的變異模式多是在單獨(dú)生長(zhǎng)時(shí)研究,而缺乏在種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)時(shí)的研究。由于入侵植物常形成高密度的單優(yōu)群落,更應(yīng)在高密度生長(zhǎng)時(shí)研究入侵植物生長(zhǎng)和繁殖體傳播性狀隨種群擴(kuò)張而變的規(guī)律。為此,研究團(tuán)隊(duì)以在海南擴(kuò)張的27個(gè)薇甘菊種群為對(duì)象,研究其生長(zhǎng)和繁殖體傳播性狀如何受種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的影響,明確高密度生長(zhǎng)時(shí)的繁殖體傳播能力、群體生物量的變異規(guī)律及其影響因素。

  對(duì)繁殖體傳播性狀的研究表明,野外采集繁殖體(瘦果)的傳播性狀并不隨種群密度和距入侵中心距離而變;在同質(zhì)園中種植密度增加增大了薇甘菊瘦果質(zhì)量而降低了其傳播能力,可能是由于瘦果大有利于下一代在強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境中存活,但卻降低了其傳播能力。野外采集瘦果的傳播能力與高密度種植時(shí)的瘦果傳播能力顯著相關(guān),而與單獨(dú)生長(zhǎng)或低密度種植時(shí)的瘦果傳播能力不相關(guān),說(shuō)明薇甘菊野外的瘦果性狀更可能是種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)選擇的結(jié)果。這些結(jié)果說(shuō)明未來(lái)研究入侵植物繁殖體傳播性狀時(shí)需要考慮種內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)的作用。該研究結(jié)果以“Increasingplantingdensityincreasesfruitmassandreducesthedispersalabilityofarange-expandinginvasiveplant,Mikaniamicrantha”為題發(fā)表于《DiversityandDistributions》,黃喬喬研究員為通訊作者。

  對(duì)群體生物量的研究表明,在土層較厚的大花盆中,群體生物量隨距入侵中心距離的增加而下降,說(shuō)明邊緣種群在群體生長(zhǎng)時(shí)表現(xiàn)較差;在資源受限的淺花盆中,群體生物量隨根冠比的增加而降低,可能是由于當(dāng)?shù)叵沦Y源嚴(yán)重受限時(shí),過(guò)度將生物量分配于根進(jìn)行地下資源競(jìng)爭(zhēng)的種群其群體整體的生長(zhǎng)反而更差(即群體的悲?。T撗芯拷Y(jié)果以“Standbiomassdecreasestowardstheedgeofarangeexpandinginvasiveplant,Mikaniamicrantha,butonlyonthicksoillayers”為題發(fā)表于《Oikos》,海南大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)研究生朱彬?yàn)樵撜撐牡谝蛔髡撸S喬喬研究員為通訊作者。

  上述研究成果得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)等項(xiàng)目的資助。


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