入侵種喜旱蓮子草防御策略及資源利用效率的進(jìn)化.pdf

1、研究背景和方法:外來物種在進(jìn)入新的地區(qū)后往往面臨新的生物和非生物條件，從而出現(xiàn)一系列適應(yīng)性進(jìn)化?！案偁幠芰υ鰪娺M(jìn)化假說”(Evolution of IncreasedCompetitive Ability, EICA)預(yù)測，由于外來植物在入侵地缺少天敵尤其是?；鞌?，因此可能降低防御投入，進(jìn)而把原來用于防御的資源用于生長、繁殖等過程，從而提高競爭能力。“氮分配進(jìn)化假說”則進(jìn)一步指出，氮在光合系統(tǒng)和防御之間的分配存在權(quán)衡。在入侵地由于天敵

2、釋放，氮更多地分配到光合系統(tǒng)提高光合氮利用效率(Photosythetic Nitrogen Use Efficiency, PNUE)和光合能量利用效率(Photosythetic Energy Use Efficiency, PEUE)，進(jìn)而提高光合能力，而不是分配到細(xì)胞壁用于結(jié)構(gòu)性防御?！稗D(zhuǎn)換防御假說”(Shifting Defence Hypothesis，SDH)則認(rèn)為，外來植物入侵種會經(jīng)歷食草作用格局的改變，即從?；?泛化天

3、敵并存到逃逸與其協(xié)同進(jìn)化的?；鞌?，但又面臨新的泛化天敵的取食，因此其防御系統(tǒng)會出現(xiàn)由“兼顧抵御?；?泛化天敵”到以“抵御泛化天敵為主”的適應(yīng)性進(jìn)化。之前研究也表明，高的資源獲取和利用效率有助于入侵。目前，利用一種入侵植物同時開展針對上述假說的驗證實驗還未見報道。我們通過在同質(zhì)園下比較原產(chǎn)地（阿根廷）和入侵地（美國）喜旱蓮子草種群生長、防御和資源利用效率等性狀的差異來驗證上述假說。
　　主要結(jié)果和結(jié)論:(1)入侵地種群的生物量顯著

4、增加(+15％)，根冠比顯著下降(-18％);(2)入侵地種群的比莖長（主要的防御蛀莖類專化天敵的性狀）顯著降低(-25％)，但是主要的防御泛化天敵的性狀，如三萜皂苷含量(+34％)和葉毛密度(+149％)顯著提高，而比葉面積顯著降低（-13％）;(3)入侵地種群葉片構(gòu)造價顯著下降(-5％)，光合能量利用效率顯著降低(-4％)，但是最大猙光合速率、光合氮利用效率和水分利用效率無顯著差異。這些結(jié)果表明，入侵地喜旱蓮子草的個體生物量增加，對