摘要:
入侵植物对全球生态系统构成重大威胁,其对多方面的非生物胁迫表现出广泛的适应性。为探究根冠比可塑性是否代表支撑入侵成功的一种跨胁迫一致性机制,我们整合了一项涵盖87项研究(涉及干旱、重金属、盐分、温度和养分缺乏)的元分析与在受控干旱及重金属胁迫下的针对性实验。元分析显示,入侵植物在多种非生物胁迫下持续增加根冠比(平均效应量:+0.45;P < 0.001),而本地物种未显示出显著变化(-0.03;P = 0.72)。在特定胁迫下(例如干旱:0.42;重金属:0.77),入侵植物根冠比增加0.29-0.98(P < 0.05),与本地植物形成鲜明对比(仅在养分缺乏下显著:0.61)。然而,总生物量、碳氮磷化学计量及微生物多样性未表现出一致的胁迫响应。在我们的实验验证中,干旱胁迫下,入侵植物燕麦的根冠比增加了65.8-305.3%(竞争条件)和101.1-114.1%(非竞争条件);在镉胁迫下(9-90 mg.kg⁻¹),入侵植物(青葙、鬼针草、圆叶牵牛)的根冠比增加了11.2-60.7%。这些发现表明,增强的根冠比可塑性是入侵植物的一种关键适应策略,由更强的表型可塑性和降低的生物制约驱动。未来研究应探索分子机制(如蔗糖转运蛋白)以及多重胁迫因子的交互效应。这些发现阐明了入侵植物的恢复力,并可为在全球变化背景下增强本地植物抗性的策略提供信息。
关键词:
入侵物种,
非生物胁迫,
表型可塑性,
资源分配,
干旱恢复力,
重金属耐受性