Page 143 - 《广西植物》2022年第11期

ϟϟ 期 王世雄等᧥ 基于功能性状的外来植物入侵预测模型框架构建 ϟ ँ ሕ ጢ
ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟጢɯᖔ而生物拮抗决定了物种性状变异的 物种较少的群落可能意味着生态位的空余ᖔ一些
方向和程度ᤥ 外来植物的入侵过程就是环境过 建立早ܦ生长快的外来植物可能通过快速抢占资
滤ܦ种间竞争和种内性状变异耦合作用的结果ᤥ 源产生优先效应ᖔ从而抑制生长缓慢的乡土物种
例如ᖔ对北非干旱带的研究表明ᖔ在资源极端限制 在群落中的聚集ᤥ 同时ᖔ物种多样性对生物拮抗
的环境中ᖔ外来植物和乡土物种在性状上相似ᖔ这 的影响可以进一步划分为选择效应和互补效应
支持了达尔文预适应假说ྉ᧕۪̀ɯᤥ 然而ᖔ在资源 ྉᓂᆍʢᔀᑕࣼᖔ ϟँँऐଫ ᓂᆍʢᔀᑕࣼ ᪲ ̀ᔀዹᡷᆍʢᖔ ԰ԡԡϟɯᤥ 选择效
相对丰富的环境中ᖔ外来植物和乡土植物在性状 应是指具有特定性状的物种优势将决定多样性效
上不相似ᖔ外来植物表现出更具入侵性的性状ྉ 更 应的情况ᖔ而互补效应描述的是物种之间的资源
高的比叶面积ܦ地上生物量和高度ɯᖔ这为达尔文 分配或物种间的积极相互作用对多样性效应贡献
归化假 说 ྉ᧕શ̀ɯ 提供了支持 ྉ ጶ᤟᥋ାᑕʢᆍࣼ੫ᢃ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ 最大的情况ྉ ᓂᆍʢᔀᑕࣼ ᪲ ̀ᔀዹᡷᆍʢᖔ ԰ԡԡϟɯᤥ 有研究表
԰ԡ԰ԡɯᤥ 在对中欧温带地区的 ᤃ 种不同生境类型 明ᖔ空生态位抢占ྉ优先效应ɯ和生态位分化ྉ 多样
中的入侵研究表明ᖔ外来物种在植物群落中成功 性效应ɯ 均是芦苇ྉ ۗ၊ʗᐹ੖ቂᔠᡙᓣ໧ ᐹࣩ໧ᡙʗᐹᤀᔠ໧ɯ 成功入侵
建立的主要决定因素是环境过滤ᤥ 然而ᖔ已建立 的潜在机制ྉ ାᢃࣼႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟሕɯᤥ 因此ᖔ结合外来
的外来植物如果想要成为入侵物种ᖔ就必须有足 植物的功能性状以及乡土群落的可入侵性可能在
够的差异性来占据新的生态位空间ᖔ即性状空间 外来植物入侵预测方面提供新的见解ᤥ
的边缘ྉ᧕ᔽ׹ŊᘸᔀҴ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟऐɯᤥ 因此ᖔ进一步了解 本研究解析了达尔文归化难题的内涵ᖔ从物
环境条件如何决定植物群落的功能结构和生态位 种功能性状的保守性ܦ种间分化及其种内变异进
超体积以及检验不同环境梯度上的外来植物入侵 行了分析ᖔ提出功能性状的种间分化与种内变异
过程是十分必要的ᤥ 综上认为ᖔ基于功能性状的 是外来植物实现成功入侵的两种不同生态策略ᤥ

预测模型应该充分考虑生境条件的重要性ᤥ 在此基础上ᖔ本研究通过物种功能性状的多维超
ጇॹԣ 空间尺度的重要性 体积构建了外来植物和乡土群落间的相似性ᖔ提
越来越多的研究表明ᖔ达尔文的两个对立的 出了基于这种相似性的外来植物入侵预测的研究

假说并不一定是相互排斥的ྉऊᑕʢᤦᆍႿᔽ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟሕଫ 框架和基本流程ᤥ 该模型框架对理解外来植物的
۪ᑕʢҴ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡ԰ԡɯᤥ 相反ᖔ在不同环境或空间尺度 入侵机制提供了理论依据ᖔ对外来植物的入侵预

下ᖔ每种假说都可以正确地预测生物入侵的结果ᤥ 测提供了实践指导ᤥ 当然ᖔ要实现外来植物成功
例如ᖔᥘᔀᡷᑕ 分析发现ᖔ引进的外来物种在局域尺度 入侵的准确预测ᖔ不仅依赖于功能性状的选择和
上与乡土物种的亲缘关系更密切ᖔ但在更大的区 测定ᖔ还要重点考虑入侵的生境依赖性ܦ空间尺度
域尺度上与乡土物种的亲缘关系则不那么密切 的重要性以及乡土群落的可入侵性等ᖔ未来的研
ྉᓂᔽ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟᤃɯᤥ 在小空间尺度ྉ 如地块或生境 究重点是通过控制实验对该机制模型进行验证和
尺度ɯ上ᖔ近缘物种的相互排斥格局可能更加严重 进一步完善ᤥ
ྉ୩औᔀႿ༁ᆍႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡᎮɯᤥ 在更大的空间尺度上ᖔ由
于广泛的共同环境偏好和较少的种间竞争ᖔ近缘
物种更有可能共存ྉ ۪ʢᆍዹၤᔀᖬ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡԡऐɯᤥ 美国 参考文献ᧅ
植物区系的研究表明ᖔ随着空间尺度的增大ᖔ环境 ዶऊ᣽ጶ኏ᓂɟ ᧕᧕ᖔ ऊᨃ኏શۼጶᓂᓂ ۼ᣽ᖔ ԰ԡԡᎮ঎ ዶ ᡷʢᑕᔽᡷ᥋ᤦᑕ༁ᔀʛ
过滤特性超过竞争特征的概率增大ᖔ达尔文的两 ᑕᡱᡱʢᆍᑕዹၤ ᡷᆍ ዹᆍቝቝࣼႿᔽᡷᢃ ᑕ༁༁ᔀቝᤦ᤟ᢃ᧥ ᡱᑕʢᡷᔽᡷᔽᆍႿᔽႿ੫ ᆍ஦ ༁ᡱᔀዹᔽᔀ༁ ᡷʢᑕᔽᡷ
个对立假说在不同的空间尺度上得到了合理解释 ׹ᑕ᤟ࣼᔀ༁ ᔽႿᡷᆍ औᔽᡷၤᔽႿ᥋ ᑕႿʛ ᑕቝᆍႿ੫᥋ዹᆍቝቝࣼႿᔽᡷᢃ ዹᆍቝᡱᆍႿᔀႿᡷ༁
ЏȮ૒঎ ጶዹᆍ᤟ ᓂᔀᡷᡷᖔ ϟԡྉ԰ɯ᧥ ϟሕጢͱϟ࿗ጢ঎
ྉ۪ᑕʢҴ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡ԰ԡɯᤥ
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ጇॹᇺ 乡土群落的可入侵性 ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟ࿗঎ èࣼႿዹᡷᔽᆍႿᑕ᤟ ᡷʢᑕᔽᡷ༁ ᔀ଴ᡱ᤟ᑕᔽႿ ׹ᑕʢᔽᑕᡷᔽᆍႿ ᔽႿ ᡱ᤟ᑕႿᡷ ᤟ᔽ஦ᔀ
外来植物能否最后成功入侵ᖔ不仅取决于其 ၤᔽ༁ᡷᆍʢᢃ ༁ᡷʢᑕᡷᔀ੫ᔽᔀ༁ ЏȮ૒঎ ۪ʢᆍዹ શᑕᡷ᤟ ዶዹᑕʛ ୩ዹᔽ В୩ዶᖔ ϟϟϟྉ԰ɯ᧥
与乡土群落的相似性或差异性ᖔ同时还依赖于乡 Ꭾ࿗ԡͱᎮ࿗ጢ঎
ዶᓂାጶ኏ఋ ऊ̀ᖔ ᥈኏ዶ୩୩ጶ᧧શ èᖔ ୩ऊ̀В኏኏ èᥘᖔ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟϟ঎
土群落的可入侵性ᤥ 从功能性状的角度看ᖔ物种
ۼၤᔀႿ ᑕႿʛ ၤᆍऔ ༁ၤᆍࣼ᤟ʛ ᔽႿᡷʢᑕ༁ᡱᔀዹᔽ஦ᔽዹ ׹ᑕʢᔽᑕᤦᔽ᤟ᔽᡷᢃ ᤦᔀ ዹᆍႿ༁ᔽʛᔀʢᔀʛ
丰富的群落表现出不同的功能性状和获取资源的
ᔽႿ ᡷʢᑕᔽᡷ᥋ᤦᑕ༁ᔀʛ ᡱ᤟ᑕႿᡷ ᔀዹᆍ᤟ᆍ੫ᢃᥳ ЏȮ૒঎ ۪ᔀʢ༁ᡱᔀዹᡷ ۪᤟ᑕႿᡷ ጶዹᆍ᤟ ጶ׹ᆍ᤟
策略ᖔ这往往会导致较高的功能多样性ᤥ 相应地ᖔ ୩ᢃ༁ᡷᖔϟሕྉሕɯ᧥԰ϟᎮͱ԰԰ጢ঎