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入侵植物研究领域之存在问题 精选

已有 3926 次阅读 2020-4-6 14:30 |个人分类:自然之旅|系统分类:科研笔记|关键词:学者

A. 入侵植物入侵程度衡定的问题:

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。用哪种方法更能准确的表征其入侵程度?覆盖度?丰富度?相对丰度?生物量?重要值?分布范围?

 

B. 生境的可入侵性衡定的问题:

生境的可入侵性用什么指标衡量更好?其区域内入侵物种的丰富度?入侵物种的相对丰度?入侵物种的生物量?群落物种多样性?群落空余生态位数?环境资源可利用水平?

 

C. 入侵植物与生境互作关系衡定的问题:

同一种生境,有的入侵植物易入侵,有的则不一定。同一种入侵植物,易入侵一些生境类型,而对其它生境类型不易入侵成功。那么,入侵植物与生境之间的互作关系如何衡定?用什么方法?用哪些指标?如何确立阈值?对于入侵植物的成功入侵,是入侵植物的入侵力起主导作用,还是生境的可入侵性起主导作用?亦或是等同?

 

D. 入侵植物生态影响驱动性衡定的问题:

入侵植物对本地生境的影响究竟是司机(Are the real cause drivers of the shifts in native communities)还是乘客(Are just passengers of major environmental changes)?不同入侵植物在同一生境或同一入侵植物在不同生境扮演的驱动性角色是否一样?机理何在?

 

E. 同种入侵植物入侵机制衡定的问题:

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、强大繁殖能力、化感效应、表观遗传、多倍体和植物-土壤互作等。那么,同一种植物在不同生境中和不同入侵程度时其主要入侵机制是否一样?若不一样其内因何在?如何衡定不同的入侵机制对同一种入侵植物入侵力贡献度的大小?

 

F. 入侵植物功能性状入侵力贡献度衡定的问题:

一种入侵植物本身有很多功能性状,重要的如株高、叶片大小、叶绿素含量、比叶面积、光合速率、种子数量和大小、种子萌发速率和生物量等。请问哪一种功能性状对其成功入侵的入侵力贡献度最为重要?不同的功能性状对其成功入侵的入侵力贡献度交互作用如何衡定?在不同生境或入侵程度下其入侵力贡献度是否存在明显差异?

 

G. 入侵植物表观遗传和进化适应区别的问题:

一种入侵植物在其起源地和入侵地存在显著的特征差异。同时,在同一个区域甚至是同一个生态系统中入侵植物也存在明显的特征差异。请问这种差异是表观遗传所致还是进化适应所致?入侵植物的表观遗传和进化适应对其成功入侵的入侵力贡献度哪个更重要?在不同生境或入侵程度下两者对入侵植物成功入侵的贡献度是否存在明显差异?

 

H. 入侵植物与微生物互作衡定的问题:

在入侵植物-微生物互作方面,有的研究细菌,有的研究真菌,有的研究病原菌,有的研究功能菌。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?哪些微生物类群起主导作用?如何衡量?相对丰度最大的微生物其生态功能一定大吗?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重要作用吗?根际/表菌群和内生菌群如何互作?

此外,入侵植物影响土壤微生物群落结构的主要直接途径为凋落物降解和根系分泌物。那么,地上影响和地下影响的综合生态效应是协同的或拮抗的亦或是中和的亦或是其它作用机制?再者,入侵植物还可通过影响土壤理化性质(如土壤酸度和营养可利用水平等)等途径间接影响土壤微生物群落结构。那么,如何衡量入侵植物土壤微生物群落结构的直接影响和间接影响?

此外,除了共生微生物对入侵植物的入侵进程具有重要作用外,一些昆虫(特别是传粉类昆虫)和鸟类对一些入侵植物(特别是异花授粉的入侵植物)的入侵进程起到关键性作用。那么,如何衡量共生微生物和这些昆虫和鸟类对同一种入侵植物入侵力贡献度的大小?


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I. 共同入侵驱动性衡定的问题:

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共同入侵,且一种入侵植物成功入侵后可创造一个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Secondary invasion或入侵塌陷Invasional meltdown或入侵漩涡Invasional vortex)

那么,第一种入侵成功的入侵植物对后来者的成功入侵贡献度如何确定?究竟起多大作用?哪些入侵植物更易导致次生入侵的发生?共同入侵的入侵植物对生态系统的影响是否等效?它们的综合生态效应是协同的或拮抗的亦或是中和的亦或是其它作用机制?


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J. 入侵机制关注视角的问题:

目前,相关专家学者仅聚焦于对环境健康与生态安全影响比较严重的以及公众比较关注的植物入侵和动物入侵方面的研究工作,而忽视了入侵微生物方面的相关研究(目前,我国约近30种入侵微生物种类)。即便是国家的权威部门生态环境部及其前身发布的中国自然生态系统入侵物种名录(共四批,第一批16种,第二批19种,第三批18种,第四批18)也仅关注入侵植物和入侵动物,而忽视入侵微生物的存在,特别是入侵微生物与本地微生物和动植物的互作等方面的机制研究进展基本上是空白。


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K. 入侵机制关注度的问题:

目前我国入侵植物种类高达五百多种,但被相关专家学者重点关注的仅数十种,绝大部分入侵植物成功入侵的驱动机理及其预警防控方面的研究基础依然较薄弱,存在深度和广度两个维度的欠缺,且不同研究方向的专家学者对同一种入侵植物研究的切入点也存在明显差异。

此外,全球环境气候变化因素较多,如气候变暖(温室效应)CO2浓度升高、降雨量分布格局改变(更多是趋于干旱)、酸沉降(S型酸沉降和N型酸沉降-氮沉降)、水体富营养化、重金属污染和其它新型污染物污染加重等。这些全球环境气候变化因素对生物入侵的进程可能产生显著影响,但目前大部的研究更多聚焦一种全球环境气候变化因素或某一全球环境气候变化因素类型,而忽视了在实际情况下全球环境气候变化因素是交互在一起进而对生物入侵的进程产生一定的影响。


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其中氮沉降和入侵植物的入侵进程的互作为当前入侵生态学的研究热点之一,但也存在诸多问题亟待解决:

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(如小飞蓬和一年蓬),也有多年生的草本植物(如加拿大一枝黄花和紫茎泽兰),也有藤本(如薇甘菊和五爪金龙),也有灌木(如马缨丹和光荚含羞草),还有乔木(如火炬树和洋槐)。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?

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?

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?

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?

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?

 

注:囿于个人水平之限,错误在所难免。敬请批评指正!



生物入侵机制http://blog.sciencenet.cn/blog-565899-1206570.html

入侵植物的入侵竞争力和生境的可入侵性量化方法http://blog.sciencenet.cn/blog-565899-1219837.html

群落多样性与其可入侵性的关系的悖论http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=565899&do=blog&id=1211044

植物群落物种共存机制悖论http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=565899&do=blog&id=1208621

生物入侵之遗传悖论http://blog.sciencenet.cn/blog-565899-1225699.html

入侵植物与氮互作存在问题及未来研究展望http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=565899&do=blog&quickforward=1&id=1209142

生物入侵途径http://blog.sciencenet.cn/blog-565899-1203613.html

生物入侵现状http://blog.sciencenet.cn/blog-565899-1204926.html

生物入侵进程http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=565899&do=blog&quickforward=1&id=1207475

中国入侵植物名单和名录http://blog.sciencenet.cn/blog-565899-1196601.html

中国入侵植物名录和入侵克隆植物名录http://blog.sciencenet.cn/blog-565899-961990.html

中国水生入侵植物名录http://blog.sciencenet.cn/blog-565899-973994.html

中国外来入侵植物图谱http://blog.sciencenet.cn/blog-565899-1185806.html

中国&江苏外来入侵植物名录http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=565899&do=blog&quickforward=1&id=1212281

惨不忍睹的生物入侵http://blog.sciencenet.cn/blog-565899-1145336.html

世界上入侵力最强的100种外来入侵植物http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=565899&do=blog&id=1205853

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