基于现代物种共存理论的入侵生态学概念框架

在入侵生态学60多年的发展历程中, 生态学家提出了多种多样的假说来解释生物入侵的机制。这些纷繁复杂的假说在丰富我们对生物入侵认知的同时, 也给入侵生态学概念的整合带来了困难。其中, 外来种和土著种是否存在生态学差异, 以及这种差异如何影响生物入侵, 是入侵生态学研究和争论的焦点问题。现代物种共存理论通过将外来种和土著种的生态学差异划分为生态位差异和适合度差异, 为入侵生态学概念的整合提供了新的视角。依据该理论, 外来种可以通过两种策略实现成功入侵: 一是扩大与土著种的生态位差异, 二是提高自身相较于土著种的适合度优势。因此, 外来种-土著种的生态位差异和适合度差异共同决定了入侵的成败与危害程度。通过对经典入侵假说进行梳理, 我们发现大部分假说都可以在该理论框架下进行解读, 不同假说的主要差别在于强调不同生态学过程对生态位和适合度差异的影响。同时, 这一理论框架很好地解释了为什么外来种-土著种的亲缘关系和性状差异会对生物入侵产生复杂的影响, 为达尔文归化谜团的和解以及外来种-土著种功能性状的比较研究提供了新的思路。目前, 现代物种共存理论还处于快速发展的阶段, 依旧存在很多不足, 但将其运用到生物入侵的实证研究中将是入侵生态学今后一个重要的发展方向。     

近十年植物入侵生态学重要研究进展

外来植物入侵对本地生物多样性、生态安全、社会经济发展和人类健康造成了严重威胁。因此, 探究植物入侵机制及其生态效应对我国生态可持续发展具有重要意义, 也是植物入侵生态学的主要研究内容。过去10年, 生态学家开展了大量研究, 取得了丰硕成果, 为推动入侵植物防控与生物多样性保护提供了理论指导。为深入解析外来植物入侵机制, 为其防控管理提供依据, 本文从以下3个方面综述了植物入侵生态学重要进展: 首先是外来植物生物学特性、生物和非生物环境对植物入侵的调控作用; 其次是外来植物入侵对本地生态系统的影响; 最后介绍了外来植物入侵的类比研究范式——本地植物入侵, 以及多组学技术在入侵生态学研究中的应用。基于这些研究进展, 本文展望了该领域的未来发展趋势, 包括: (1)研究对象从单一物种扩展到多物种比较; (2)研究地理范围从局域尺度扩大到纬度梯度格局; (3)入侵机制从单一理论验证到综合阐释多个假说。     

多花黑麦草根际土壤丛枝菌根真菌对早稻生长的影响

为了探究“黑麦草(Lolium multiflorum L.)-水稻(Oryza sativa L)”草田轮作(Italian Reygrass-Rice,简称IRR)系统中冬种黑麦草对土壤丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi,简称AMF)的效应,以及该效应对后作水稻生长的影响,在冬种一季黑麦草大田试验地采集土壤,分析种草土和冬闲土土壤理化性状及土壤中AMF的孢子密度,采用湿筛法倾析AMF孢子.对种草土和冬闲土土壤分别进行灭菌、不灭菌和灭菌并回接AMF共六组处理,然后在室内盆栽水稻.结果表明:冬种一季黑麦草对土壤理化性质的影响未达到显著水平(p>0.05),但极显著地增加了土壤中的AMF孢子密度(p<0.01).冬种黑麦草能够增加后作早稻的株高、叶片数、分蘖数等生长指标,但对早稻的地上部生物量和产量影响不显著(p>0.05).灭菌处理显著的提高了早稻的千粒重和产量.无论是种草土和冬闲土,回接AMF都能在一定程度上增加早稻的产量和千粒重.这些结果初步表明土壤微生物群落可能是影响水稻产量的一个重要因素,AMF对水稻生长具有一定的积极作用.冬种黑麦草能在一定程度上提高土壤AMF密度,改良土壤微生物群落结构,进而促进早稻的生长.