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Qing Wei1,2, Chang-Fan Chen3, Cheng-Gang Qiu3, Ning-Fei Lei4, Jin-Song Chen3*, Yong-Mei Liao1*
1Key Laboratory of Southwest China Wildlife Resources Conservation, China West Normal University (Ministry of Education), Nanchong, 637000, China
2State Key Laboratory of Herbage Improvement and Grassland Agro-Ecosystems, Center for Grassland Microbiome, College of Pastoral, Agriculture Science and Technology, Lanzhou University, Lanzhou, 730000, Gansu, China
3College of Life Science, Sichuan Normal University, Chengdu, 610000, China
4College of Ecology and Environment, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China
*Corresponding author: Jin-Song Chen; Yong-Mei Liao
Email: cjs74@163.com; 895697677@qq.com
摘要: 外来植物入侵威胁本土生物多样性,破坏生态系统功能,并造成重大经济损失。表型可塑性是促进外来植物入侵的关键机制之一。可塑性反应不仅表现在同一世代内,还可以传递到后续世代。然而,关于世代内和世代间的组合可塑性如何影响克隆入侵植物及其本土同属植物在干旱条件下的生长表现,以及克隆入侵植物是否从这种可塑性中获益更多,目前知之甚少。本研究将克隆入侵植物南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)和其本土同属植物蟛蜞菊(Wedelia chinensis)的母本分株种植于干旱或对照条件下。10周后,从母本世代获取已生根的后代分株,并再次将其分别移植到干旱或对照条件下。我们发现母本干旱显著增强了两种植物后代对干旱胁迫的耐受性。然而,组合可塑性的表达在克隆入侵植物与其本土同属植物之间存在显著差异。克隆入侵植物在比叶面积和根表面积上表现出更强的可塑性,而本土同属植物在根冠比上表现出更强的可塑性。更重要的是,组合可塑性显著增加了克隆入侵植物后代的总生物量和地上生物量,这种模式在本土同属植物中并未观察到。这些结果表明,当后代环境可预测时,组合可塑性可以改善2种植物后代对干旱的适应能力,但克隆入侵植物获益更多。鉴于气候变化下干旱频率预计将增加,组合可塑性可能进一步增强入侵植物的竞争优势,促进其在引进范围内的建立和扩散。