南美蟛蜞菊改变资源分配应对CO_(2)升高对其竞争力的负影响

大气二氧化碳(Carbon dioxide,CO_(2))浓度正随着人类活动向着前所未有的浓度积累。作为光合作用的重要底物,CO_(2)的增加会对植物生长及竞争能力产生影响,因此,研究未来CO_(2)浓度升高背景下植物竞争力的变化对预测未来全球变化背景下植物群落演替及外来植物入侵具有重要意义。本研究以人工气候培养箱控制CO_(2)浓度,探究了入侵克隆植物南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)与本地蟛蜞菊(W.chinensis)的生长和竞争对CO_(2)浓度增加的响应。结果表明,相比于本地蟛蜞菊而言,升高CO_(2)浓度减少了南美蟛蜞菊的生物量积累,并显著影响了茎的伸长(P=0.042),虽然混合种植中南美蟛蜞菊的茎长未表现明显差异,但竞争消除了CO_(2)浓度升高引起的茎长缩短。综合来看,尽管升高CO_(2)浓度减弱了南美蟛蜞菊对本地蟛蜞菊的竞争力,但南美蟛蜞菊可以通过改变在竞争中资源分配策略,使其将更多的资源用于茎段的伸长,主动向外拓张以占领更多的空间。

不同氮水平下内生固氮菌对入侵植物南美蟛蜞菊生长策略的影响

很多因素可以影响外来植物的入侵性,其中内生菌可能扮演了极其重要的角色。为了探究内生固氮菌对入侵植物生长策略的影响,本研究分别在高和低两种氮水平下,种植接种和不接种内生固氮菌的入侵植物南美蟛蜞菊(Sphagneticola trilobata)和同属本地植物蟛蜞菊(S.calendulacea),对比研究它们的生长和氮含量。从南美蟛蜞菊茎段分离出内生固氮菌Kosakonia sp.WTB-JS007,发现其对南美蟛蜞菊和蟛蜞菊这两种植物生长策略的影响存在显著差异,且这种差异不受氮水平的影响。在低氮处理下,接种WTB-JS007对蟛蜞菊的生长及植株氮含量没有显著影响,但显著提高了南美蟛蜞菊的地上生物量(30.48%),促进了匍匐茎的伸长,减少了地下生物量(56.58%),并提高了植株总氮含量(47.51%)。类似地,在高氮水平下,内生固氮菌亦显著影响南美蟛蜞菊地上部分的生长,但对蟛蜞菊生长的影响不显著。这些结果表明,内生固氮菌对入侵和非入侵植物生长、生物量分配及氮获取的影响存在显著差异,而这种生长策略的差异有利于入侵植物地上部分的快速生长与扩张,从而提高其入侵性。