植物生态学研究团队在植物入侵生态学领域取得重要进展

文：董廷发  审核：黄小富

生物入侵是全球性的生态环境热点问题。入侵者直接会降低本地生物多样性和增加疾病风险，然而入侵者对本地生物的影响及机制依旧不清楚。新武器假说(novel weapon hypothesis)认为入侵植物在入侵过程中通过根系向环境中排放更强的化感物质，抑制了本地生物的生长和竞争能力，进而成为成功的入侵者。以往对该假说的验证主要集中在植物或土壤微生物上，然而对土壤动物的验证尚不明确。

为此，“西南野生动植物资源保护”教育部重点实验室的植物生态学研究团队以我国西南地区主要入侵植物紫茎泽兰、三叶鬼针草、一年蓬及其同科常见本地种为研究对象，通过野外调查这些物种群落下蚯蚓的多度与室内利用这些植物叶片和根系的浸提液培育赤子爱胜蚓(环境变化指示种)，分析了赤子爱胜蚓的分子、生理、生物量特征对不同浓度和不同物种的叶片和根系浸提液的响应差异。结果发现：1)入侵植物群落下蚯蚓的密度显著低于邻近本地种群落；2)相比本地植物，入侵植物对蚯蚓的DNA损伤、呼吸速率、抗氧化酶活性、生物量的负面影响更大，尤其是在更长时间和高浓度下；3)入侵植物叶对蚯蚓的化感效应比根的强。以上结果表明，蚯蚓对入侵植物的响应支持新武器假说，且叶片比根系对蚯蚓的化感作用更强，这些结果对入侵植物的生态效应提供了新的证据。

相关结果以Invasive plants exert disproportionately negative allelopathic effects on the growth and physiology of the earthworm Eisenia fetida为题，发表在环境与生态学领域Top期刊Science of The Total Environment (最新影响因子：6.55；JCR 二区)上。

本研究由西华师范大学生命科学学院刘俊雁、尹龄紫、胥晓教授、董廷发副教授，西南科技大学徐刚博士和美国Rice大学David Armitage博士合作完成。论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969720350634。