Page 19 - 《广西植物》2025年第11期

１１ 期 黄振宇等: 入侵与本地菊科植物种子功能特征差异及其对局域扩散的影响 １ ９ ６ ３

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ａｓｔｅｒａｃｅａｅ ｓｅｅｄ (ａｃｈｅｎｅ) ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｔｒａｉｔｓ ｏｎ ｐｌａｎｔ ｄｉｓｐｅｒｓａｌꎬ ｗｅ
ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｎｉｎｅ Ａｓｔｅｒａｃｅａｅ ｓｐｅｃｉｅｓ (ｆｉｖｅ ｉｎｖａｓｉｖｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ａｎｄ ｆｏｕｒ ｎａｔｉｖｅ ｓｐｅｃｉｅｓ) ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ａｉｌａｏ Ｍｏｕｎｔａｉｎ ａｒｅａ ａｓ ｓｔｕｄｙ
ｓｐｅｃｉｅｓ. Ｗｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｔｈｅ ｄｅｎｓｉｔｙ ａｎｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ｅａｃｈ ｓｐｅｃｉｅｓ ａｌｏｎｇ ｒｏａｄｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｓｉｔｅ ｕｓｉｎｇ ａ ｐｌｏｔ ｍｅｔｈｏｄ.
Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅꎬ ｓｅｔｔｌｉｎｇ ｖｅｌｏｃｉｔｙꎬ ｐａｐｐｕｓ ｒａｄｉｕｓꎬ ｐａｐｐｕｓ ｌｅｎｇｔｈꎬ ｓｅｅｄ ｌｅｎｇｔｈꎬ ｓｅｅｄ ｗｉｄｔｈꎬ ｓｅｅｄ ｍａｓｓꎬ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ
ｒａｔｅꎬ ａｎｄ ｐａｐｐｕｓ ｌｏａｄｉｎｇ ｏｆ ｅａｃｈ ｓｐｅｃｉｅｓ ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ａｌｏｎｇ ｔｈｅ ｓｕｒｖｅｙｅｄ ｒｏａｄｓꎬ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｓｐｅｃｉｅｓ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｗｅｒｅ ｐｒｉｍａｒｉｌｙ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ａｍｏｎｇ ｓｐｅｃｉｅｓ ｗｉｔｈ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｉｎｖａｓｉｖｅ
ａｎｄ ｎａｔｉｖｅ ｓｐｅｃｉｅｓꎻ ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｉｎｖａｓｉｖｅ ｐｌａｎｔｓ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｐｌａｎｔ ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｎａｔｉｖｅ ｐｌａｎｔｓ. (２)
Ｒｅｇａｒｄｉｎｇ ｓｅｅｄ ｔｒａｉｔｓꎬ ｉｎｖａｓｉｖｅ ｐｌａｎｔｓ ｈａｄ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｔｈａｎ ｎａｔｉｖｅ ｐｌａｎｔｓꎬ ｗｈｉｌｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｉｎ
ｏｔｈｅｒ ｓｅｅｄ ｔｒａｉｔｓ ｗｅｒｅ ｐｒｅｄｏｍｉｎａｎｔｌｙ ｓｐｅｃｉｅｓ￣ｓｐｅｃｉｆｉｃ. (３) Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗａｓ
ｆｏｕｎｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ａｎｄ ｓｅｅｄ ｍａｓｓꎬ ｗｈｅｒｅａｓ ｓｅｅｄ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ
ｓｅｅｄ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｗｉｄｔｈꎬ ａｎｄ ｐａｐｐｕｓ ｌｏａｄｉｎｇ. (４) Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｅｅｄ ｔｒａｉｔｓ ｄｉｆｆｅｒｅｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｉｎｖａｓｉｖｅ ａｎｄ ｎａｔｉｖｅ
ｐｌａｎｔｓ. Ｆｏｒ ｉｎｓｔａｎｃｅꎬ ａｍｏｎｇ ｎａｔｉｖｅ ｓｐｅｃｉｅｓꎬ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｗａｓ ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｖｅｌｏｃｉｔｙꎬ
ｂｕｔ ｔｈｉｓ ｔｒａｄｅ￣ｏｆｆ ｗａｓ ｎｏｔ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｉｎ ｉｎｖａｓｉｖｅ ｓｐｅｃｉｅｓꎬ ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｉｎｇ ｓｅｅｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｉｎｖａｓｉｖｅ
ａｎｄ ｎａｔｉｖｅ ｐｌａｎｔｓ. (５) Ｆｏｒ ａｌｌ ｔｅｓｔｅｄ Ａｓｔｅｒａｃｅａｅ ｐｌａｎｔｓꎬ ｓｐｅｃｉｅｓ ｄｅｎｓｉｔｙ ｗａｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｓｅｅｄ
ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅꎬ ａｎｄ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｐｅｃｉｅｓ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ ｓｅｅｄ ｔｒａｉｔｓ. Ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｕｇｇｅｓｔ ｔｈａｔ ｓｅｅｄ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｔｒａｉｔｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｓｅｅｄ ｄｉｓｐｅｒｓａｌ ｐｏｔｅｎｔｉａｌꎬ ｙｅｔ ｔｈｅｙ ｄｏ ｎｏｔ ｆｕｌｌｙ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ
ａｃｔｕａｌ ｄｉｓｐｅｒｓａｌ ｏｕｔｃｏｍｅｓ. Ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｓｅｅｄ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅｓ ｏｆ ｉｎｖａｓｉｖｅ Ａｓｔｅｒａｃｅａｅ ｐｌａｎｔｓ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｅａｓｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅｉｒ
ｈｉｇｈ ｆｉｅｌｄ ｄｅｎｓｉｔｙ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ａｓｔｅｒａｃｅａｅꎬ ｉｎｖａｓｉｖｅ ｐｌａｎｔｓꎬ ｓｅｅｄ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｔｒａｉｔｓꎬ ｐａｐｐｕｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬ ｓｅｅｄ ｄｉｓｐｅｒｓａｌ

种子作为植物繁殖与扩散的关键器官ꎬ其传 型的种子在入侵植物与本地植物之间的特征差异
播过程在植物生态学研究中具有重要意义ꎮ 种子 难以通过单一性状加以概括ꎮ 植物功能性状之间
的传播策略与植物的分布格局密切相关ꎬ尤其是 的相互关系是其协同进化的结果ꎬ塑造植物的表
对积极向新区域扩张的入侵物种更为显著ꎮ 种子 型整 合 模 式ꎬ 反 映 了 物 种 的 生 态 策 略 ( Ｌｅｇｒａｓ ｅｔ
的扩散能力与其特征密切相关ꎬ包括种子的大小 ａｌ.ꎬ ２０２０ꎻ Ｓｏｂｒａｌꎬ ２０２１)ꎮ 种子特征之间亦表现
和质量等(Ｔａｍｍｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４)ꎮ 种子质量不仅影 出类似的 相 关 性ꎮ 然 而ꎬ也 有 研 究 指 出ꎬ种 子 质
响植物的定殖能力、竞争能力ꎬ而且还影响扩散能 量、萌发率与扩散能力之间并不总是呈现权衡关
力(Ｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８ꎻ Ｂｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎮ 通常情况 系ꎮ 例如ꎬ入侵植物豚草能够打破传统权衡机制ꎬ
下ꎬ大种子具有更高的萌发率和幼苗成活率ꎬ但其 兼具较小的种子质量和较高的萌发率ꎬ在保持高

传播能力相对较低( Ｊａｋｏｂｓｓｏｎ ＆ Ｅｒｉｋｓｓｏｎꎬ ２００３ꎻ 繁殖潜力的同时不牺牲传播能力ꎬ从而实现扩散
Ｍｏｒｉｎ ＆ Ｃｈｕｉｎｅꎬ ２００６ꎻ Ｈａｈｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３)ꎮ 此外ꎬ 与定殖两个阶段的优势(Ｚｈｏｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ 这些
大种子在形成和传播过程中均需消耗更多的能量 研究结果表明了种子特征及其共变关系对植物扩

资 源 ( Ｍｕｋｈｅｒｊｅｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９ꎻ Ａｋａｆｆｏｕ ｅｔ ａｌ.ꎬ 散效果的重要影响ꎮ
２０２１)ꎮ 种子传播附属结构有助于提升种子的传 种子传播体结构和形态特征对种子的传播效
播效率ꎮ Ｍｕｒｒａｙ 和 Ｐｈｉｌｌｉｐｓ(２０１０) 研究表明ꎬ种子 率具有重要的影响ꎮ 在各类种子中ꎬ风媒种子( 如
传播附属物的投资程度与其地理分布范围呈正相 带有 冠 毛 的 种 子) 已 受 到 广 泛 关 注 和 被 研 究
关ꎬ并且这种现象在引入物种中比本地物种更为 (Ａｎｄｅｒｓｅｎꎬ １９９３ꎻ Ｍｉｎａｍｉ ＆ Ａｚｕｍａꎬ ２００３)ꎮ 种子

普遍ꎬ但也有一些例外情况( Ｆｌｏｒｅｓ￣Ｍｏｒｅｎｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ 冠毛 形 态 特 征 与 其 传 播 力 密 切 相 关ꎮ Ｓｃｈｕｒｒ 等
２０１３)ꎮ 关于种子大小的研究显示ꎬ在某些生态系 (２００５)通过建立力学模型且结合野外实验发现ꎬ
统中ꎬ入侵物种的种子大于本地物种( ＭｃＩｎｔｙｒｅ ｅｔ 附属结构(如冠毛、翅、伞状结构) 能够有效降低起
ａｌ.ꎬ ２００５ꎻ Ｄａｗｓ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００７)ꎬ而在其他生态系统 动风速、提高风拦截效率ꎬ并调节其与障碍物交互
中则 表 现 为 更 小 ( Ｃａｄｏｔｔｅ ＆ Ｌｏｖｅｔｔ￣Ｄｏｕｓｔꎬ ２００１ꎻ 作用ꎬ 从 而 显 著 提 升 种 子 的 地 表 传 播 能 力ꎮ
Ｍａｒｏｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１２)ꎮ 由于植物种类多样ꎬ不同类 Ｃｕｍｍｉｎｓ 等(２０１８) 通过流体力学实验证实ꎬ蒲公