研究人员揭示资源驱动生物入侵的新机制

　　

人类活动加剧多物种同时入侵。入侵崩溃是指外来入侵生物间的相互促进现象，这种促进作用加剧生物入侵。目前，入侵崩溃的具体机制尚不清楚，但可能与生产力和养分循环密切相关。随着全球氮沉降加剧和农业扩展，入侵崩溃现象可能会愈加严重。因此，探究资源在群落水平上调控入侵崩溃的潜在机制尤为迫切。

通过开展中宇宙生态系统实验，模拟了8种外来植物和8种本地植物在不同密度的入侵植物小蓬草（Conyza canadensis）下的生长情况。研究发现：（1）在低养分处理下，小蓬草的相对丰度与外来目标物种的平均个体生物量呈弱的正相关，与本地目标物种呈显著负相关；（2）在高养分处理下，小蓬草的相对丰度与本地目标物种生物量显著负相关，但与外来目标物种显著正相关；（3）波动养分条件下，外来物种的生物量优势更加显著。以上研究结果表明增加土壤养分变化（增加和波动）会导致入侵植物提高对其它入侵植物的生长，同时加剧其对本地植物的竞争影响。基于此，提出了“资源驱动的入侵崩溃-本地抑制”假说（Resource-driven Invasional Meltdown and Inhibition of Native (RIMIN) hypothesis）。这为生物入侵机制的研究提供了新的视角。

相关研究结果以“Increasing and fluctuating resource availability enhances invasional meltdown”为题，发表在生态学期刊《Ecology》。华中农业大学孙燕教授和博士生任芝坤为论文的共同第一作者，中国科学院武汉植物园黄伟研究员为论文的通讯作者。瑞士弗里堡大学Heinz Müller-Sch?rer教授、美国蒙大拿大学Ragan M. Callaway以及德国康斯坦茨大学Mark van Kleunen教授参与了该项研究工作。本研究工作得到国家自然科学基金、华中农业大学新进高层次人才科研启动经费的资助。

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图1 资源波动对入侵植物与外来目标物种和本地目标物种之间相对丰度的相互作用结果

图2 资源波动驱动的入侵崩溃-本地抑制（RIMIN）假说