中外科学家提出生态学新理论

　　

生物通报道：来自西双版纳热带植物园的消息，美国蒙大拿大学、科罗拉多州立大学和中科院西双版纳热带植物园生物入侵生态学研究组的合作研究表明，外来入侵植物斑点矢车菊(Centaurea maculosa)入侵种群的生长速度和竞争能力高于原产地种群，但是入侵种群高的竞争能力并不是以天敌防御能力降低为代价的。相反，入侵种群对广普天敌和专性天敌的防御能力要高于原产地种群，它们不仅能更好地抑制天敌取食(抗性)，也能更好地忍耐天敌的攻击(耐性)。入侵种群高的天敌防御能力与其高的化学防御物质前体含量、坚韧的叶片和多的叶毛有关。入侵种群的这些特性是由遗传因素决定的。

该研究表明，增强竞争能力的进化并不总是由能量或资源向生长和防御分配的权衡关系导致的，这与传统的生态学理论不同，与Blossey等提出的EICA假说也不同，与冯玉龙等提出的氮分配进化假说也不一致，必将促进今后相关领域的研究。该研究成果发表在国际著名生态学期刊《生态学专论》(Ecological Monographs，2008，78：396－386)上。

早一个月（7月），中科院西双版纳热带植物园的冯玉龙研究员等比较研究了两种外来入侵植物和两种同属外来非入侵植物生理生态特性的差异。结果表明与同属外来非入侵植物相比，入侵植物具有高的比叶面积（单位叶重的面积），这直接导致它们低的叶片建成成本、高的叶氮向光合机构分配比例和高的光合氮利用效率。高的叶氮向光合机构分配比例使入侵植物光合机构中氮含量升高，这进一步导致它们光合电子传递速率和羧化速率升高、光合能力升高。这些性状可能与外来植物的入侵性有关，其中高的比叶面积起到关键作用。该研究成果已于国际重要植物学期刊《植物学》（Planta）上发表。

生物入侵是严重的社会经济和环境问题，是全球变化的重要组成部分，入侵种的扩散严重威胁着全球生物多样性安全、生态系统的结构和功能、农林牧业生产。尽管入侵种的危害越来越严重，对其研究越来越多，但是目前有关生物入侵的理论和假说还不能说明为什么入侵种具有如此强的入侵能力。增强竞争能力的进化(EICA)假说是最有影响的入侵理论之一，该假说认为入侵地的天敌缺乏将使外来种通过进化降低天敌防御能力，而把原来用于防御的资源用于生长和繁殖等过程，从而提高竞争力能，促进入侵。该假说的前提是植物的防御是有成本的，生长和防御有权衡关系，而这种权衡关系也已被很多研究所证实。