《資源有效性在外來入侵植物生長/防禦進化中的作用》是依託復旦大學，由潘曉雲擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：資源有效性在外來入侵植物生長/防禦進化中的作用
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：潘曉雲
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
EICA假說認為,天敵釋放使外來植物在入侵地失去對天敵的抗性, 因而可能出現防禦分配降低、而生長/繁殖增強的適應性進化。針對該假說的驗證實驗的結果存在很大分歧。從理論上講,EICA假說的問題之一是忽視了生境資源有效性也是影響植物防禦進化的重要因素。一些研究者對EICA假說進行了理論修正,提出資源和天敵互動作用決定外來入侵植物的防禦進化的新觀點。本項目擬採用入侵植物喜旱蓮子草及其專化天敵葉甲來驗證上述新假說。主要研究內容：1.選擇從原產地到入侵地葉甲食草作用呈梯度的若干類喜旱蓮子草種群，在同質園下比較生長/防禦變異格局，檢驗其是否呈現梯度變化，以確定專化天敵釋放是否成為EICA假說成立的必要條件;2.採取資源（光強或氮素）與專化天敵的控制實驗，來檢驗喜旱蓮子草原產地與入侵地種群的生長/防禦分化是否存在資源+天敵互作效應。
結題摘要
本項目以典型入侵種喜旱蓮子草（Alternanthera philoxeroides）及其專化天敵喜旱蓮子草葉甲（Agasicles hygrophila）為研究系統，通過控制實驗來驗證入侵植物防禦進化的互動作用假說，即“生境資源有效性和食草作用共同決定外來入侵植物的生長/防禦進化”。主要研究內容包括：1.比較原產地（阿根廷）和入侵地（美國）喜旱蓮子草在生長、防禦方面的變異特徵；2.檢驗喜旱蓮子草原產地與入侵地種群的生長/防禦分化是否存在“光強+天敵”互作效應；3.檢驗喜旱蓮子草原產地與入侵地種群的生長/防禦分化是否存在“氮+天敵”互作效應。已經按照原計畫順利完成這些實驗研究內容，並達到預期研究目標。1、我們把“植物防禦綜合症”的概念套用於入侵植物，提出“入侵植物的防禦綜合症”這一新概念。這一概念概括入侵植物在脫離原有專化天敵的草食作用而主要面臨入侵地的泛化天敵壓力下的防禦對策的變異規律。我們發現喜旱蓮子草入侵地種群對專化天敵（喜旱蓮子草葉甲）的抗性降低，而對泛化天敵（捲葉蛾、蝗蟲等） 的抗性增加；同時，入侵地種群對泛化天敵的耐性顯著降低，但是原產地和入侵地種群對專化天敵的耐性沒有顯著差異。2、我們發現雖然喜旱蓮子草的功能性狀（如根冠比和比莖長）及其可塑性對其適應各種養分水平和專化天敵的取食均有顯著貢獻，但是入侵地種群具有較高的個體生物量、較低的構成性防禦；同時，在高養分條件下具有較高的誘導性防禦。 這些結果符合入侵植物的“競爭能力增強進化假說”（EICA），同時表明入侵植物對專化天敵的誘導性防禦具有養分依賴性。暗示在高養分生境下，以引入葉甲來防治喜旱蓮子草將面臨巨大挑戰。 3、我們發現喜旱蓮子草的功能性狀（如根冠比、比莖長、分枝強度和比葉面積）及其可塑性對其適應各種光照強度和專化天敵的取食均有顯著貢獻；入侵地種群具有較低的構成性防禦；但是入侵地和原產地種群對光強和葉甲取食具有的可塑性沒有顯著差異。 表明喜旱蓮子草原產地與入侵地種群的生長/防禦分化不存在“光強+天敵”互作效應。
