近日,安博网页版园林与林学院郭霄课题组在生态环境领域经典期刊Journal of Environmental Management (中国科学院二区top期刊,影响因子8)发表题为“Haplotype-specific interactions of Phragmites australis with Spartina alterniflora under salt stress”的研究论文。团队以黄河三角洲优势植物芦苇(Phragmites australis)为主要研究对象,通过野外采样、芦苇单倍型分析及温室控制实验,探究了黄河三角洲两种常见的芦苇单倍型在不同盐度水平下的耐盐性以及对入侵种互花米草(Spartina alterniflora)的相对竞争能力。研究可为互花米草治理后的生态恢复提供理论依据。
图 1 论文在线公开发布截图
生物入侵是人类面临的全球性严峻挑战,而本地物种与入侵物种之间的竞争相互作用是决定入侵成功的关键因素。过去的研究在开展入侵物种竞争实验时,往往将本地物种视为单一整体。事实上,不同的基因型在功能性状和竞争能力上可能有很大的差异。目前鲜有研究将广布性本地物种划分为不同亚群来开展与入侵物种的竞争实验。在中国沿海区域,入侵物种互花米草(Spartina alterniflora)与广布性本地物种芦苇(Phragmites australis)大面积共存。
通过野外样本采集与温室同质园实验,课题组研究了黄河三角洲两种常见芦苇单倍型(单倍型O与单倍型P)的耐盐性,以及它们在不同盐度梯度下对互花米草的相对竞争能力。结果表明,在无竞争的高盐条件下,单倍型O型芦苇的生物量下降46.89%(单倍型P:40.0%);在竞争的低盐条件下,单倍型O型芦苇的生物量下降17.7%(单倍型P:25.8%)。随着盐度升高,两种单倍型芦苇对互花米草的竞争优势呈梯度减弱趋势,并在高盐环境下完全丧失。具体表现为:单倍型O型芦苇在无盐(对照)和低盐胁迫下均对互花米草保持竞争优势;单倍型P型芦苇仅在无盐(对照)条件下具有竞争优势。本地物种不同单倍型型与入侵物种的竞争格局与竞争结果存在显著差异,因此在利用本地物种进行生物替代防控外来种入侵的实践中,必须充分考虑本地种基因型/单倍型对其生理生态特征及竞争力的影响。这一发现为入侵种防控及管理实践提供了重要启示。
图2 不同芦苇单倍型的相对竞争强度指数(A)和相对优势指数(B)
图3 不同盐度与栽培条件下芦苇单倍型的主成分分析
安博网页版郭霄副教授和硕士研究生孙志航为共同第一作者,郭霄副教授和山东大学郭卫华教授为共同通讯作者。安博网页版、山东大学、中山大学、山东农业大学等研究机构的学者也参与了本研究工作。研究受国家自然科学基金和安博网页版高层次人才启动基金资助。
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https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2025.125506
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