近日,公海555000kk线路检测王毅团队在外来生物入侵机制的相关研究中首次发现了环境重金属污染的程度对入侵植物竞争能力及种群动态影响的重要作用,相关成果以“Long period exposure to serious cadmium pollution benefits an invasive plant (Alternanthera philoxeroides) competing with its native congener (Alternanthera sessilis) ” 和“Combination effects of heavy metal and inter-specific competition on the invasiveness of Alternanthera philoxeroides”为题分别发表在环境科学与生态学领域著名期刊Science of the Total Environment (IF:6.551)和Environmental and Experimental Botany (IF:4.027)上。论文第一作者均为入侵生态学团队师资博士后王燕,通讯作者为王毅副研究员。
外来植物入侵和重金属污染是危害人类社会发展、生态环境安全和生物多样性的较为突出的环境问题,长期以来受到社会和学者的普遍关注。尽管大多数的入侵植物都具有较强的重金属耐受能力,但是目前有关于重金属污染对外来植物入侵能力影响的研究仍然较少。
入侵生态学团队博士后王燕经过长期的种群跟踪调查和控制实验,发现了重金属污染对外来入侵植物空心莲子草的种群维持具有重要作用。虽然空心莲子草与本地植物莲子草相比并非强有力的竞争者,但是二者在长期的种群互作关系中,土壤重金属的含量越高,越有利于空心莲子草的种群增长(图1)。
图1 入侵植物与重金属污染对本地植物有性繁殖(左)和无性繁殖(右)的影响。
空心莲子草具有较强的表型可塑性,其在不同生长时期具有较为明显的生物量分配与表型差异。在营养生长时期,重金属能够促进空心莲子草主茎的延长及地上生物量的分配,这将促进空心莲子草在初期种间竞争作用中捕获更多的光资源。在繁殖生长时期,空心莲子草的根生物量分配在高土壤重金属处理中获得显著提高。空心莲子草对根的高分配是影响其多年生繁殖体生长的重要原因,灵活的表型变化可以帮助空心莲子草充分的利用环境资源,提高其竞争能力。另外,虽然本地植物莲子草的有性繁殖能力在重金属和种间竞争的共同作用下获得了显著的提高(图1),然而在中低纬度地区,莲子草主要是通过无性株生长进行繁殖的。因此在中低纬度地区,土壤重金属的含量越高,莲子草群落的可入侵性将越强。随着重金属污染的不断加剧,本地的生态环境也将面临越来越严重的生物入侵风险。
该工作获得国家重点研发计划生物安全专项(2017YFC1200102),国家自然科学基金面上项目(31870362),云南大学国家杰(优)青培育项目以及云南省植物繁殖适应与进化生态学重点实验室联合资助。
论文链接:
1. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969721025274
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0098847221001623