白癜风的病因 http://pf.39.net/bdfyy/zqbdf/150718/4658777.html

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研究背景与目的

入侵熔毁假说认为，一种外来入侵植物（IAP）成功入侵后可以在被入侵的群落中产生有利的栖息地，有利于后续IAP的成功入侵。IAP通常会对本地生态系统，尤其是生物多样性和群落稳定性产生显著影响。IAP和本地植物物种（NPS）总是同时存在于同一栖息地，IAP和共存的NPS承受着相似甚至相同的自然选择生态压力，因此，IAP和共存的NPS之间的功能相似性和差异性是导致IAP成功入侵的关键驱动机制之一。对于入侵植物而言，生态位分化假说认为，IAP和共存的NPS往往在功能上存在差异，即与共存的NPS相比，IAP具有不同的功能特征，从而使IAP能够快速适应不同的环境；而生境过滤假说认为，IAP和共存的NPS在功能上存在趋同，即IAP具有与共存的NPS相似甚至相同的功能特征，可以让IAP快速适应新环境。

IAP物种数量的变化有可能改变IAP与共存的NPS之间的功能相似性和差异性、植物分类学多样性、植物功能多样性、群落稳定性和群落入侵性。植物功能多样性与IAP的入侵程度以及群落的可入侵程度有较强的相关性，与植物功能多样性程度较高的生态系统相比，植物功能多样性程度较低的生态系统具有更大的群落可入侵性，更容易受到IAP入侵。

然而，目前，两种或两种以上IAP引发的共同入侵对IAP和共存的NPS之间的功能相似性和差异性、植物分类多样性、植物功能多样性、群落稳定性和群落可入侵性的影响进展非常有限。

本研究旨在评估共同入侵的一年蓬和加拿大一枝黄花对被入侵群落的影响，通过比较研究，探讨了IAP与中国东部共存的NPS的功能相似性和差异性、植物分类多样性、植物功能多样性、群落稳定性和群落入侵性。主要假设如下：

（1）两个IAP和共存的NPS在功能上倾向于分化；（2）在共入侵条件下，植物分类学多样性、功能多样性和群落稳定性下降；（3）共同入侵条件下的群落可入侵性显著高于一年蓬或加拿大一枝黄花独立入侵条件下的群落可入侵性；（4）与植物分类学多样性相比，植物功能多样性与群落稳定性和入侵性的关系更为密切。

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材料与方法

（1）实验材料：

加拿大一枝黄花S.canadensis

一年蓬E.annuus

（2）实验方法

实验处理组如下：（1）无任何IAP的对照组（非侵入性条件；仅NPS）；（2）只有E.annus入侵；（3）只有S.canadensis入侵；（4）两个IAP的共同入侵。对于每个处理组，随机选择12个样方（2m×2m），共48个样方。

（3）测定指标

①每个样方每种植物的相对丰度、个体数量；

②植物功能性状：株高、地径、叶长、叶宽、叶面积、叶绿素含量、叶片氮浓度、总生物量；

③植物分类学多样性：植物物种数、香农多样性指数、辛普森优势度指数、皮尔逊均匀度指数、Margalef丰富度指数

④植物功能多样性：Rao的二次熵、Masonα功能多样性指数

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结果与讨论

3.1IAP与共存NPS的功能相似性与差异性

E.annus和S.canadensis入侵显著提高了NPS的光照获取能力和叶片光合作用，这可能是由于入侵条件下选择压力增加导致本地植物的竞争力增强。

表1E.annus和/或S.canadensis入侵下本地植物物种功能性状的差异

在共入侵和S.canadensis入侵条件下，IAP的光照获取能力和支持性能、光合面积大小以及生长竞争力水平均高于在E.annus入侵条件下，这可能是因为在共入侵和S.canadensis入侵条件下，种间竞争可能会逐渐改善，从而使IAP获得更高水平的生长竞争力。

表2E.annus和/或S.canadensis入侵下外来入侵植物功能性状的差异（仅限于入侵群落的数据）

IAP的光照获取能力和支持性状均高于共存的NPS，这可能是入侵植物的入侵关键。

表3本地植物物种（NPS）和入侵外来植物（IAP）在E.annus和/或S.canadensis入侵下的功能性状差异（仅限于入侵群落的数据）

研究结果表明，在E.annus入侵下，IAP和共存NPS之间的功能相似性支持生境过滤假说；在S.canadensis入侵和共同入侵条件下，IAP和共存的NPS之间的功能差异支持生态位分化假说。

3.2E.annus和S.canadensis入侵对植物分类学多样性和功能多样性的影响

在入侵条件下，Rao的二次熵的大部分值显著降低；在S.canadensis入侵和共同入侵条件下，Mason的α功能多样性明显升高。

表4E.annus和/或S.canadensis入侵下植物分类学多样性的差异

在入侵条件下，尤其是在S.canadensis入侵下，植物的分类学多样性显著降低；在入侵条件下，植物物种数量均明显减少。这可能是因为IAP的高竞争力导致了NPS的灭绝。

表5E.annus和/或S.canadensis入侵下Rao的二次熵的差异

3.3E.annus和S.canadensis入侵对群落稳定性、群落可入侵性、IAP入侵强度和IAP入侵性的影响

E.annus入侵提高了群落的稳定性，而S.canadensis入侵降低了群落的稳定性；共入侵入条件并未对群落稳定性产生显著影响；

与独立入侵相比，在共同入侵条件下，E.annus和S.canadensis的生态功能可能会对群落稳定性产生拮抗作用。

3.4植物功能性状之间的相关性

入侵条件下，IAP的相对丰度、群落加权特征值和与IAP的群落可入侵性和入侵强度密切相关，即植物功能多样性与群落稳定性和入侵性的关系更为密切。

审稿：王毅

投稿：刘云珊

编辑：赖雨欣