入侵植物意大利苍耳形态特征及资源分配的代间可塑性研究

[目的]代间可塑性(TGP)是解释某些外来植物扩大范围和成功入侵的潜在机制之一,可以让植物能够适应外部多变的环境。大多数研究通过对入侵物种和本地物种进行比较研究,探索外来植物入侵相关的TGP特性。然而,对于不同资源环境下入侵植物的TGP研究较少,而且对其中的资源分配策略尚不清楚。本研究目的在于确定意大利苍耳在中国东北地区入侵过程中TGP的作用及策略。[方法]试验在沈阳农业大学后山基地遮雨棚中进行,共设置四个处理,分别为高氮高水(高资源环境,其他都为胁迫环境)、高氮低水、低氮高水和低氮低水。测定了意大利苍耳在不同资源环境下三个世代地上部分的植株形态及物质积累量等指标。[结果]在胁迫条件下意大利苍耳的TGP较强,并且发现在水分和/或营养缺乏条件下生长的亲代(F0)会将环境信息传递给他们的后代(F1 和F2)。在高资源条件下生长的F1 代具有更高的株高、更大的冠幅、更宽的基茎和更高的生物量。水分和养分都能影响植物可塑性的代间传递,其中养分的作用比水分更重要。意大利苍耳在胁迫环境下具有较高的形态代间可塑性,可以帮助其快速适应新环境,并在短期内加速种群的快速扩张。当F0 代与F1 代生长环境不同时,F0 代和F1 代的根冠比、生殖和营养分配表现出较高的稳定性。[结论]稳定的资源分配策略可以确保获得的资源均匀地分配到每个器官,以维持群落的长期存在。因此,研究入侵植物的TGP,对于了解入侵植物的入侵过程、机理和防治具有重要意义。