Heavy metal contamination can reshape plant competition in invaded habitats. This study shows that the invasive plant Phytolacca americana maintains growth and soil enzyme activity under cadmium stress, accumulates more Cd than its native congener, and produces Cd-enriched litter that suppresses native seed germination. These findings suggest that Cd tolerance and litter-mediated elemental allelopathy together help explain the success of invasive plants in metal-contaminated soils.
摘要:
越来越多的证据表明,一些入侵植物能够在重金属富集环境中维持较高的生长,而本土植物往往缺乏相应的适应性特征,这可能促进外来植物的入侵成功。然而,其潜在机制仍不清楚。本研究以入侵植物美洲商陆(Phytolacca americana)和本土植物商陆(Phytolacca acinosa)为对象,在镉(Cd)污染土壤条件下,比较了两种植物的生长、Cd积累、土壤酶活性以及Cd富集凋落物对种子萌发的影响。结果表明,随着土壤Cd浓度升高,本土植物生物量降低,而入侵植物生物量未受到显著影响。尽管土壤酶活性总体上随Cd浓度升高而降低,但入侵植物生长土壤中的酶活性始终高于本土植物生长土壤。美洲商陆积累了更多Cd,尤其是在高Cd条件下,其叶片Cd浓度更高。随着凋落物Cd浓度升高,本土植物种子萌发受到抑制,而入侵植物种子萌发未受显著影响。这些结果表明,美洲商陆可能通过缓解Cd污染对土壤酶活性的不利影响,维持土壤养分有效性,从而提高其Cd耐受性。此外,入侵植物叶片中较高的Cd浓度可能形成元素防御。总体而言,重金属污染不仅通过抑制本土植物生长而有利于入侵植物,还可能通过入侵植物凋落物中Cd积累对本土种子萌发的影响进一步促进其入侵。
关键词:
重金属,
凋落物,
美洲商陆,
商陆,
种子萌发