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入侵植物与氮互作存在问题及未来研究展望

已有 992 次阅读 2019-12-7 18:55 |个人分类:自然之旅|系统分类:科普集锦

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作为植物生长所需量最多的营养元素之一,氮素是一个决定植物种间竞争的重要因子之一。入侵植物只有在获取尽可能多的资源前提下,尤其是氮素,才能使其获得在与本地植物相互竞争中的生存优势。因此,入侵植物与氮的互作机理已成为入侵生态学研究领域的热点问题之一。

虽然目前入侵植物与氮的互作机理方面的研究已开展了很多,但是依然存在诸多问题。


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入侵植物的生活型存在明显差异,如既有一年生的草本植物(如小飞蓬),也有多年生的草本植物(如加拿大一枝黄花),也有灌木(如马缨丹),还有乔木(如火炬树)。那么,氮对不同生活型的入侵植物的入侵进程影响力是否一样?


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同一入侵植物在不同生境甚至是同一生境其入侵程度不一。那么,氮对不同入侵程度的同一种入侵植物的入侵进程影响力是否一样?是对入侵程度低的入侵植物影响力大,还是入侵程度高的入侵植物影响力大?


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氮是否在群落水平提升生境的可入侵性?哪一种类型的氮影响力更大?氮对哪一类生境的可入侵性影响力更大?其驱动机理何在?


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即使是同一种入侵植物其成功入侵的机制可能有多个,如加拿大一枝黄花,其入侵成功可能是增强竞争力进化、表型可塑性、强大繁殖能力、植物-土壤互作、化感效应、甲基化和多倍体等。那么,氮对同一种入侵植物多个入侵机制的影响力是否一样?若不一样其驱动机理何在?如何衡定氮对同一入侵植物入侵力和入侵成功的总体贡献度?


加拿大一枝黄花 (1).jpg

 

同一生态系统中可能遭受两种甚至是两种以上入侵植物的入侵,且一种入侵植物成功入侵后可创造一个有利于其它入侵植物入侵的微环境条件,进而提升其它入侵植物成功入侵的几率(即次生入侵)。那么,氮水平增加是否促进次生入侵发生的几率?氮水平增加对共存的多种入侵植物入侵力和入侵成功的贡献度是否等同?其驱动机理何在?


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一些入侵植物的成功入侵得益于土壤微生物,特别是参与氮循环的微生物类群,如固氮菌。那么,这些微生物在入侵植物入侵进程中究竟能起多大作用?如何衡量?相对丰度最大的微生物其生态功能一定大吗?相对丰度发生显著改变的微生物群落一定在入侵植物的入侵进程中起关键性作用吗?根际/表菌群和内生菌群如何互作?


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