华南植物园有关外来植物入侵机制研究获新进展

2010-11-22 11:01 来源: 中国科学院
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  外来植物抑制本地植物的生长是其能成功入侵的关键。理论上,入侵植物在入侵地的竞争优势应强于在原产地的竞争优势;然而,这种生物地理学的比较还比较少见。此外,有学者认为,欧亚大陆由于人类文明起步早,植物受人类干扰也早,因此植物的竞争力应强于受人类干扰晚的美洲大陆,即欧亚本土植物的竞争力要强于北美本土植物,这也可能是成功入侵的一种机制。

  中科院华南植物园生态系统生理研究组倪广艳博士在美国蒙大拿大学Callaway教授和中山大学彭少麟教授的指导下,与CABI欧洲-瑞士Schaffner教授合作,以俄罗斯矢车菊(Acroptilon repens)为实验对象,通过对比研究其与入侵地北美本土植物及其与原产地乌兹别克斯坦本土植物之间的竞争,发现俄罗斯矢车菊对北美本土植物的竞争优势要显著高于其对乌兹别克斯坦本土植物。对两地本土植物的研究发现,入侵地与原产地的本土植物竞争力基本相当,欧亚植物在区域上并无明显入侵优势,与前人的假说并不一致。

  进一步研究发现,这种入侵植物强烈抑制入侵地周围植物生长的现象与其根部化感作用有关;俄罗斯矢车菊根分泌物对北美植物和欧亚植物生长的影响差异显著,其影响具有种特异性,如抑制北美植物Koeleria macrantha和Vulpia octoflora的生长,而促进欧亚植物Cichorium intybus的生长。

  该研究预示,在今后生物入侵机制的研究中,有必要将化感作用与竞争联系起来,更多地进行地理学尺度上的比较研究,以更好地了解外来植物的入侵机制。

  该研究成果目前已发表在生物入侵著名刊物Biological Invasions (2010, 12: 3653-3663)上。