新聞科研進展
全球變化背景下環境因子的變化不僅表現為環境平均條件的變化，同時也表現為環境變異性，例如，極端干旱和降雨、熱浪、火災以及肥料從農田生態系統中溢出等事件變得愈發頻繁。在全球背景與人為活動干擾下，這些環境因子的發生往往呈現出極大的波動性，進而極易引發資源波動。“資源波動假說（The fluctuating resource availability hypothesis）”指出：當本地植物群落中可利用的資源發生波動時，外來植物更容易成功入侵。近年來的研究逐漸表明：資源波動能夠改變本地和入侵植物之間的互作關系，被認為是外來植物能夠成功入侵的關鍵驅動因素之一。隨著國際貿易的持續增長和人員交流的日益頻繁，外來入侵植物數量仍在不斷增加且遠未達到飽和，導致許多生境同時被多種外來植物入侵。然而，資源波動如何調控入侵植物間的互作關系及其相關作用機制尚不清楚。
中國科學院武漢植物園入侵生態學學科組陶至彬助理研究員以武漢地區12種惡性入侵植物為研究體系，通過溫室盆栽實驗研究了其對營養波動的響應。研究發現，相較于營養穩態添加，營養脈沖對7種入侵植物的生長有明顯促進作用（波動敏感型），但不影響另外5種入侵植物的生長（波動不敏感型）。在該結果的基礎上，選取了2種波動敏感型（加拿大一枝黃花、蘇門白酒草）以及兩種波動不敏感型入侵植物（小蓬草、鉆葉紫菀）為研究對象，通過田間開放實驗和生理測定，研究了營養波動對入侵植物互作關系的調控作用。研究發現，相較于營養穩態添加，營養脈沖促進波動敏感型入侵植物的生長，但抑制波動不敏感型入侵植物的生長。此外，營養脈沖下波動敏感型入侵植物的葉片N含量和株高顯著增加，而波動不敏感型入侵植物的葉片N含量無變化，株高則降低。上述結果表明，入侵植物對資源波動的響應是具有高度的物種特異性。更為重要的是，在多種外來植物共同入侵的生境中，資源波動改變入侵植物間的互作關系，進而能夠決定外來植物能否成功入侵。該研究有助于準確評估全球變化對外來植物入侵的影響。
本研究得到了國家自然科學基金、湖北省自然科學基金和武漢市應用基礎前沿計劃等的支持。相關研究成果以Fluctuations in resource availability shape the competitive balance among non-native plant species為題，在生態學期刊Ecological Applications上發表。
圖 資源波動改變入侵植物的互作關系