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環(huán)植所在入侵植物種群擴張機理研究方面取得新進展

2024年03月05日 來源:中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院

  近日,中國熱科院環(huán)植所入侵植物與雜草研究團隊在入侵植物種群擴張機理研究方面取得新進展,首次從群體生長的角度研究入侵植物種群擴張模式,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等結果,這些研究為入侵植物擴散理論和薇甘菊種群擴張機制提供了新的見解。

  外來植物入侵后往往快速擴散并危害農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)、生物多樣性和生態(tài)環(huán)境。先前關于入侵植物種群擴張過程中生長和繁殖體傳播性狀的變異模式多是在單獨生長時研究,而缺乏在種內(nèi)競爭時的研究。由于入侵植物常形成高密度的單優(yōu)群落,更應在高密度生長時研究入侵植物生長和繁殖體傳播性狀隨種群擴張而變的規(guī)律。為此,研究團隊以在海南擴張的27個薇甘菊種群為對象,研究其生長和繁殖體傳播性狀如何受種內(nèi)競爭的影響,明確高密度生長時的繁殖體傳播能力、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;在同質園中種植密度增加增大了薇甘菊瘦果質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競爭的環(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的瘦果傳播能力顯著相關,而與單獨生長或低密度種植時的瘦果傳播能力不相關,說明薇甘菊野外的瘦果性狀更可能是種內(nèi)競爭選擇的結果。這些結果說明未來研究入侵植物繁殖體傳播性狀時需要考慮種內(nèi)競爭的作用。該研究結果以“Increasingplantingdensityincreasesfruitmassandreducesthedispersalabilityofarange-expandinginvasiveplant,Mikaniamicrantha”為題發(fā)表于《DiversityandDistributions》,黃喬喬研究員為通訊作者。

  對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,說明邊緣種群在群體生長時表現(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?shù)叵沦Y源嚴重受限時,過度將生物量分配于根進行地下資源競爭的種群其群體整體的生長反而更差(即群體的悲?。?。該研究結果以“Standbiomassdecreasestowardstheedgeofarangeexpandinginvasiveplant,Mikaniamicrantha,butonlyonthicksoillayers”為題發(fā)表于《Oikos》,海南大學聯(lián)合培養(yǎng)研究生朱彬為該論文第一作者,黃喬喬研究員為通訊作者。

  上述研究成果得到了國家自然科學基金、國家重點研發(fā)計劃、中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院科技創(chuàng)新團隊等項目的資助。


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