成都生物所王斌团队基于互作等多角度揭示西南山地系统入侵植物发生机制
来源:生物多样性保护中心
作者:任畅
时间:2026-06-09
在全球变化的背景下,生物入侵正呈加速态势,对生物多样性、生态系统功能及人类福祉构成了重大威胁。尽管非生物环境与生物环境共同调控着 IAPS 的定居与扩散,但大多数研究仍主要聚焦于以植物为核心的动态变化或生态系统层面的后果。目前,人们仍不清楚气候、入侵植物功能性状、以及相应的植食性昆虫如何影响外来入侵植物的发生规律。
基于此,中国科学院成都生物研究所王斌团队,联合成都理工大学彭书明教授团队,通过系统调查,基于区域尺度的外来入侵植物数据,结合对植食性昆虫群落和入侵植物功能性状的测定结果,探讨了在中国西部山地两个气候差异显著的区域内,这些驱动因素如何共同决定外来入侵植物相对发生率;并量化了气候、植物性状和植食性昆虫组合与入侵结果相联系的直接和间接路径(图1)。主要研究结果表明:
1、植食性昆虫多度、丰富度,植物性状能共同作用于外来入侵植物发生率植食性昆虫的多度和丰富度与外来入侵植物相对发生率显著相关,但具有生境依赖性:在湿润地区呈现负相关,而在较干旱的河谷地区相关性不显著。相比之下,植物功能性状(特别是叶片厚度和碳氮比)在不同生境下与IAPS的发生率均呈现一致的正相关 (图2)。
2、气候调节下植物性状与植食性昆虫对入侵植物发生率的影响差异
此外,海拔和降水也进一步起到了一定的作用:部分性状和植食性昆虫的作用随着环境梯度可能发生逆转,这些结果潜在表明植物性状和植食性昆虫的作用会随着气候因素差异,潜在改变外来入侵植物的发生率 (图3)。
3、气候主要通过影响植物性状和植食性昆虫间接调控外来入侵植物发生率
结构方程模型进一步揭示了相应机制,气候主要通过影响植物性状组成和植食性昆虫群落来影响外来入侵植物相对发生率,且植食性昆虫丰富度对入侵的影响在两个研究区域内作用不同。总之,研究结果表明,植物入侵可能受气候介导的“性状-营养级”互作所主导,而非单一因素效应,且入侵过程本质上具有强烈的环境依赖性(图4)。
这些发现强调,在日益异质化和不断变化的环境中预测生物入侵时,需要纳入协同的植物性状与生物群落间互作等因素,以全面揭示生物入侵的潜在机制。
上述研究结果以“Climate-mediated trait–trophic pathways shape invasive plant occurrence across environments”为题发表于Journal of Plant Ecology上。成都生物研究所联合培养硕士研究生任畅(已毕业)为论文第一作者,通讯作者为成都生物所王明强副研究员和成都理工大学彭书明教授,论文的合作者包括四川省林业科学研究院谢大军副研究员、潘红丽正高级工程师以及成都山地所段宝利研究员。本研究得到了国家自然科学基金 (32100343) 和黄龙自然保护区综合科学考察项目 (N5132112023000495) 的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1093/jpe/rtag126

图1 外来入侵植物(IAPS)发生机制示意图

图2. IAPS相对率与植食动物、环境及叶片性状之间的双变量关系

图3. 海拔和降水通过植食动物及叶片性状对IAPS相对发生率的影响

图4. 环境驱动因子通过植食动物群落对IAPS相对发生率的影响