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外来入侵植物给农业生产带来巨大损失,威胁入侵地物种多样性。植物对昆虫取食的耐受性是外来植物成功入侵的重要机制,是外来植物生物防治失败的重要原因,然而目前尚未得到广泛关注。本文以入侵植物空心莲子草(Alternantheraphiloxeroides)为对象,通过温室、同质园和田间试验,就入侵植物耐受性对环境因子的响应、适应分化和植物对多种胁迫的交互耐受性开展系统研究。
研究发现,未淹时,莲草直胸跳甲(Agasicles hygrophila)取食对来自陆生和水生生境植株生长和芽体形成无显著抑制作用;而水淹时,该虫取食显著抑制了来自两种生境空心莲子草生长,仅显著降低来自陆生生境植株芽体数。陆生生境中,空心莲子草对引入天敌莲草直胸跳甲(A.hygrophila)和本地天敌虾钳菜披龟甲(Cassida piperata)造成的危害均具有耐受性,且耐受性水平受到植物和昆虫密度的调节。高密度发生情况下,空心莲子草植株个体间存在互益效应,显著提高植株个体对昆虫取食的耐受性水平,导致自然发生密度时,两种天敌对植株适合度均无显著抑制作用,甚至促进植株牛长。
植物耐受性响应长期昆虫取食发生适应分化,有取食历史植株对昆虫取食耐受性水平较高,且不受亲代植株被昆虫取食影响。同时,有取食历史植株竞争力显著高于无取食历史植株。长期或前期的昆虫取食显著提高植株对人工刈割的耐受性水平。
根据试验结果,推测耐受性水平高可能是空心莲子草成功入侵陆生生境的机制,是陆生生境中该草生物防治失败的原因,生物防治实践可能加速该草在陆生生境中扩散。因而在引入和释放天敌昆虫之前,笔者有必要对靶标植物的抵抗策略、及其可能的分化进行深入的研究。