天敌和资源胁迫下入侵植物空心莲子草种内正相互作用

植物间正相互作用是指发生在相邻的植物个体间，至少对其中一方有利，而对另一方无害的相互作用。这种正相互作用常发生在胁迫条件和特定的个体密度下，对种群动态和群落构建具有重要作用。很多外来入侵植物在面临多种生物和非生物胁迫下，也能形成高密度单一优势群体，有可能发生种内正相互作用并对其入侵进程产生重要影响。开展入侵植物种内正相互作用研究对揭示入侵机制具有重要意义。本项目在已有工作基础上，以入侵植物空心莲子草为对象，通过室外同质园试验和室内植物生理分析，研究天敌胁迫、氮资源胁迫以及两者协同胁迫下植物种内正相互作用，明确空心莲子草种内正相互作用发生的条件；并从土壤有效资源水平、含水量、pH值等角度阐明种内正相互作用的发生机理。研究结果将从种内正相互作用角度丰富种群生态学和入侵生态学理论，有助于整合资源、天敌、种内关系等多因素来揭示外来植物入侵机理，并为综合治理入侵植物提供科学指导。

在项目支持下，申请人系统探讨了天敌昆虫和氮素胁迫下空心莲子草种内正相互作用及其机制，并发现高密度发生时，1）天敌昆虫单独发生时，植株个体间正相互作用显著提高空心莲子草对高强度地表天敌胁迫（如50%或100%地表生物量移除）的耐受能力；2）氮素胁迫单独发生时，植物个体间正相互作用有效提高了个体对土壤贫瘠的耐受能力；3) 天敌昆虫和氮素贫瘠共同胁迫时，植株个体间正相互作用有效提高了植株对昆虫胁迫的耐受能力，但同时个体间可能存在竞争作用降低了个体对低氮素水平的耐受能力; 4) 地表和根际天敌共发生时，植株间正相互作用显著提高植株对两类天敌胁迫的耐受能力，其可能机制是高密度发生时植株细根比例增大。然而结果发现，不同密度发生不同胁迫下，植物叶片碳素、氮素含量及叶片光合作用无显著差异，因此植物个体间正相互作用机制有待进一步研究。依托该项目，目前已发表SCI论文7篇，其中发表于国际生态学顶级期刊Ecology Letters 和Global Change Biology各一篇，其中Ecology Letters 文章被F1000专家点评推荐。参加国际学术会议3人次并应邀报告1人次，并1人次赴新西兰开展短期访问。已协助培养硕士和博士各一名。