入侵物种“肆虐” 可用天敌来对抗

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来源:6维度转载 作者:袁野


摘要:一直以来,人们都在孜孜不倦地寻找驱赶外来入侵生物的有效方法。然而就目前的技术水平来说,想要彻底根除这些讨厌的“入侵者”还为时过早。

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  一直以来,人们都在孜孜不倦地寻找驱赶外来入侵生物的有效方法。然而就目前的技术水平来说,想要彻底根除这些讨厌的“入侵者”还为时过早。好消息是,西双版纳植物园和昆明植物研究所的研究人员,日前在紫茎泽兰的防治研究方面取得了一些新的进展,这或许能够为人们今后驱逐外侵植物提供新的思路。

  探索

  寻找外侵植物的天敌

  云南省是我国遭受外来生物入侵最为严重的地区之一,入侵的外来物种涉及动物、微生物和植物等,种类多、危害重。由于缺乏认识,大部分的外来入侵植物都是有意引进的,例如常见的一串红、紫茉莉、黄花月见草、马缨丹、曼陀罗等。虽然现在这些植物都还没有造成严重危害,可是野外研究人员已经发现了这些植物逃逸生长的群落,表现出明显的野生性或入侵性,一旦它们中的任何一种成为危害杂草,都会对农业生产和生物多样性造成危害。

  而在这些外侵植物中,危害范围最广的要算是紫茎泽兰,它从缅甸、越南传入我省,其生长范围覆盖了昆明80%以上的地区,而它还以每年10多公里的速度向北方入侵,目前已经入侵到四川西昌以北,现已在我国西南地区的云南、贵州、四川、重庆、广西等地广泛分布。据相关的资料统计,紫茎泽兰每年光给云南造成的农业损失就高达几亿元,畜牧业每年损失达几千万元。

  事实上,人们从认识紫茎泽兰以来就在着手这种外侵植物的防治工作,虽然取得了一定的成功,但和紫茎泽兰的扩散速度比起来还是远远不够。中科院西双版纳热带植物园研究人员最近发现了一种名为东方行军蚁的蚂蚁,它们喜欢吃紫茎泽兰的茎秆,并导致紫茎泽兰枯萎。早在2009年5月上旬,研究人员就发现部分紫茎泽兰植株枯死,仔细观察发现枯死的植株下面均有一个小土堆,扒开之后还发现植株根茎处有明显被土壤动物破坏过的痕迹。经过进一步观察,发现枯萎的紫茎泽兰植株下面也有小土堆,扒开植株土壤后发现,很多蚂蚁在啃食紫茎泽兰的茎秆。

  这项发现让研究人员有理由相信在紫茎泽兰和东方行军蚁二者共存的生态系统中,后者会大大降低前者的入侵危害甚至彻底消灭前者。“东方行军蚁的发现暗示了在入侵半个多世纪后,紫茎泽兰对天敌的抗性已经开始下降,或者本地昆虫已经开始渐渐适应它了。果真如此的话,往后就会有更多的天敌开始攻击它。”研究员冯玉龙表示。

  研究

  怎样抑制紫茎泽兰生长

  不过,东方行军蚁本身对环境也存在一定的危害,这种依靠其他有害生物来防治紫茎泽兰的思路还有待进一步的验证。很快,研究人员就将紫茎泽兰防治的思路转向环境演化方面。一直以来,外来植物入侵性随全球变化(尤其是二氧化碳浓度增加和氮沉降污染)的演化问题都是入侵生态学研究的热点问题之一。

  在版纳植物园入侵生态学研究组前期研究中人们发现,单独的二氧化碳增加并未加剧紫茎泽兰的入侵危害,但也发现二氧化碳浓度与其他环境因子密切相关。进一步研究表明,二氧化碳浓度与氮水平紧密耦合,二氧化碳浓度倍增与氮沉降存在协同作用,对入侵种紫茎泽兰的促进效果要显著高于本地近缘种水泽兰,进一步加剧入侵危害。

  正是根据这样的思路,研究人员接着进行了一系列的研究,并发现在紫茎泽兰生长的环境中,添加蔗糖来降低环境可利用氮后,紫茎泽兰的扩散效果明显放缓,而且其生长的抑制效果要远远高于本地近缘种水泽兰。“这暗示可通过调节环境的资源水平来控制入侵种的进一步扩散,从而最终达到修复受损生态系统的目的。”研究人员表示。

  而此项研究还带了一些新的启示,那就是建成成本在入侵种和本地种中相当,所以入侵种的快速生长主要得益于其光合能力的提高,而并非是建成成本的降低。“这项启示提醒我们,对入侵种来说,‘开源’比‘节流’更重要。”

  发现

  松露或成紫茎泽兰天敌

  而在中国科学院昆明植物所,一项关于紫茎泽兰防治的另一种“不可思议”的思路正在进一步进行验证。该所研究人员日前在野外调查中获得重大发现——松露对紫茎泽兰的生长发育具有明显抑制和扼杀作用,而这一发现有可能对防治紫茎泽兰入侵和扩展产生积极帮助。

  松露在云南被称作“块菌”,是稀缺的生物资源。为进一步掌握了解松露的各项科学信息,中科院昆明植物所刘培贵研究员及其带领的研究组先后对国产块菌的分类学、分子系统发育、菌根合成和根际微生物多样性进行了系统研究。

  而在之前的一次野外调查中,科研组惊奇地发现印度块菌(中华块菌)菌塘内的紫茎泽兰几乎全部被抑制甚至被杀死。通过采集菌塘内外的紫茎泽兰根样进行对比,发现菌塘外的紫茎泽兰内生菌根感染程度要远远低于菌塘内残存的紫茎泽兰,甚至没有感染。随后,科研人员又进一步采样进行了内生菌根的感染程度及存在量的观察,结果显示,菌塘内紫茎泽兰根的内生菌根的感染程度仅是菌塘外紫茎泽兰根的感染程度的50%。这表明块菌发育成熟时,代谢分泌出的化合物可对菌塘内紫茎泽兰根的内生菌根真菌发育和侵染起到抑制作用,由此导致了紫茎泽兰不能生存或生存力降低。

  记者了解到,研究人员正试图通过对国产黑块菌的他感化学物质及化学生态学进行深入研究,以进一步支持“内生菌根被抑制”的设想,从而为抑制紫茎泽兰扩张提供有效帮助。

 

  文章来源:环境生态网2012-10-19

(责任编辑:谢盛梅