科研进展

近日，学院生物互作与生态安全研究团队在植物入侵机制研究方面取得新进展，研究成果以“Dual Drivers of Plant Invasions: Enemy Release and Enhanced Mutualisms”为题发表于生态学领域Top期刊Journal of Ecology。该研究聚焦于“地上昆虫-入侵植物-地下丛枝菌根真菌（AMF）共生”联动机制，揭示了入侵植物成功入侵的驱动因素在于地上植食性昆虫取食压力减弱和AMF共生关系增强的协同作用。这一发现为理解植物入侵的复杂生态过程提供了新的视角。

研究团队在中国沿纬度梯度（22.77°N至42.48°N）的17个地点开展了实地调查，选择了5对亲缘关系相近的入侵和本地近缘菊科植物作为研究对象。测量了地上昆虫的丰度、叶片损伤程度、地下AMF的定殖情况以及根部形态特征和可溶性糖浓度。此外，研究团队还在中纬度地区（BetWay体育平台实验基地）的进行了同质园实验，通过模拟入侵及其本地近缘植物地上昆虫取食，验证了实地调查的结果。

研究结果显示，野外调查实验中，入侵植物表现出较低的叶片损伤和半翅目昆虫丰度，同时AMF定殖率更高，根部更细且表面积更大，可溶性糖浓度也更高。随着纬度的增加，本地近缘植物的叶片损伤逐渐减少，而入侵植物的叶片损伤则相对稳定。同质园实验结果与野外调查实验表现一致。综合分析表明，入侵植物之所以能够成功，一方面是因为它们受到的地上昆虫取食压力较小，这直接促进了它们的生长；另一方面，这种取食压力的减弱通过根部可溶性糖的积累，间接增强了它们与AMF的共生关系，从而进一步提高了它们的竞争力。入侵植物在根部形态特征的优势，有助于它们在资源获取上超越本地植物。

研究结果强调了在理解植物入侵过程中，同时考虑地上和地下生态过程的重要性。它表明，入侵植物的成功并非单一因素的结果，而是地上天敌释放与地下共生真菌增强的共同作用。这一发现为入侵植物的管理提供了新的思路。betway88西汉姆网页2021级博士研究生王路伟为论文第一作者，李文娆教授和丁建清教授为共同通讯作者，美国莱斯大学Evan Siemann教授为论文的共同作者。BetWay体育平台为第一和通讯单位。研究得到了国家自然科学基金和双一流建设经费等的支持。

BetWay体育平台生物互作与生态安全实验室专注于植物入侵及生态安全研究，近年来在入侵植物-昆虫-土壤微生物互作关系及演化等方面取得了系列进展，主要研究结果相继发表于国际主流期刊The ISME Journal （2021）、New Phytologist （2022） 、Ecology Letters（ 2023，2篇）、Journal of Ecology （2024，2篇）以及 Functional Ecology（2024）等，这些成果深入和系统地揭示了植物入侵机制和生态学效应，为治理外来入侵植物提供了重要理论指导。

论文原文链接：DOI: 10.1111.1365-2745.70059