复旦、云大、兰大互花米草合作研究系列进展（第13期）：Journal of Biogeography：入侵植物与其土著竞争者的凋落物化学性状与适口性的地理变异
近日，复旦大学生物多样性与生态工程教育部重点实验室、上海长江河口湿地生态系统国家野外科学观测研究站鞠瑞亭教授团队在生态学国际知名期刊Journal of Biogeography发表题为Geographic variation of litter chemistry and palatability in an invasive plant versus its native competitor的论文，揭示入侵植物与土著竞争者凋落物与食碎屑者互作的纬度变异。
生物互作的纬度变异被认为是植物入侵地理差异的重要驱动因素，因此是保护生物地理学研究中的重要问题。然而，前人研究主要集中于活体植物与草食者的互作，而对凋落物与食碎屑者互作的纬度变异以及其在入侵和土著植物之间的差异则较少受到关注。研究基于中国东部滨海湿地大尺度的野外采样（20.9-40.7°N，约2200km），探究了同域共生的入侵植物互花米草（Spartina alterniflora）与其土著竞争者芦苇（Phragmites australis）凋落物的化学性状，以及凋落物对食碎屑动物适口性的纬度变异，并分析了凋落物采集点气候、凋落物性状与适口性之间的相互关系。结果发现，两种植物凋落物适口性及多个化学性状均有显著的纬度渐变群，且在纬度梯度上互花米草凋落物的适口性普遍高于芦苇（图1、图2）；两种植物凋落物的适口性主要受凋落物C:P和类黄酮含量这2个关键性状影响，而这两个关键性状又受到凋落物来源地的气温显著影响（图3）。这些结果表明，在中国东海岸滨海湿地中，入侵植物互花米草的凋落物相对于其土著竞争者芦苇的凋落物，可更快地被食碎屑者分解，这可能导致同生境中的互花米草生长产生更强烈的营养正反馈，从而有助于其成功入侵。因此，有必要在互花米草的刈割治理中，将刈割后的植物组织移出工程区进行异位处理，从而降低其遗留植株对芦苇的竞争替代能力。
图1 芦苇（PA）和互花米草（SA）凋落物性状的种间差异及纬度格局
图2 两种食碎屑者对芦苇（PA）和互花米草（SA）凋落物的食碎屑作用的种间差异和纬度格局（a, c）及取食偏好性（b, d）
图3 凋落物来源地气候因子、芦苇与互花米草凋落物关键性状及食碎屑作用强度之间的关系的路径模型
复旦大学在读博士生郭耀霖、已毕业博士生张有政为本论文的共同第一作者，复旦大学鞠瑞亭教授为通讯作者，复旦大学/云南大学教授李博、复旦大学/兰州大学教授吴纪华、德国图宾根大学Oliver Bossdorf教授、美国南佛罗里达大学Christina Richards副教授为共同作者。本研究得到国家自然科学基金、国家科技基础资源调查专项、上海市科委重点项目等项目支持。
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