新闻网讯(通讯员范书锋)1月8日,英国生态学会会刊Journal of Ecology刊发了梁子湖国家站于丹和刘春花教授团队题为“Interplay between native plant performance and environment shapes resistance to aquatic plant invasion”的研究论文。武汉大学梁子湖国家站青年教师范书锋、于海澔和吕田为共同第一作者;于丹教授和刘春花教授为通讯作者。
生物入侵对全球生态系统和人类生产生活造成严重危害,目前中国已存在数百种水生植物外来种。关于外来种在什么条件下能够入侵成功?上世纪50年代英国生态学家Charles Elton曾预言:在乡土种多的群落中,由于资源和空间被充分利用,外来种的入侵成功率较低。然而后续的水生植物野外调查显示,乡土种和外来种的物种数呈正相关关系,认为水生植物乡土群落无法抵抗外来种的入侵。
为探究水生植物乡土种在外来植物入侵过程中的作用,研究团队对中国水生植物群落进行大范围调查,系统调查了2801个群落中乡土种和外来种的物种数、盖度和生物量,以及各种环境因子。研究发现尽管在乡土种物种数较多的群落中外来种物种数也较多,但当群落中乡土种盖度和生物量较高时,外来种物种数减少,且其生物量也相对较低。这说明乡土植物的群落大小和生产力而非物种多样性在抵抗外来种入侵中发挥更为重要的作用。
图1 群落中乡土种和外来种的关系
进一步的研究还发现乡土种群落对外来种的抵抗强度受多种环境因子的调节。相比高营养水体,在低营养水体中的乡土群落能更有效的降低外来种物种数和外来沉水植物的生长表现。而浅水区的乡土群落比深水区能更有效的降低外来挺水植物的生长表现。本研究揭示了水生植物乡土群落抵抗外来种入侵的机制,说明保护乡土种、恢复受损植被并配合生境修复(如降低水体营养)可有效的缓解外来种入侵的影响。此外,该研究以群落中所有外来种的整体入侵程度为研究对象,而先前的研究则惯以单一物种为研究对象。在当前外来种入侵日趋严重,同一生态系统遭受多重入侵的背景下,研究结果能更有效的指导外来植物防控。
图2 水体营养和水深调控生物抵抗
本研究得到了“水体污染控制与治理”国家科技重大专项、国家科技基础性工作专项和国家自然科学基金的资助。
原文链接:https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2745.14439
(供图:生命科学学院 实习生:孟思岐 编辑:张丽平)