富營養化和福壽螺入侵對外來植物入侵影響新進展

　　人類活動和全球氣候變化的加劇導致許多生態系統經歷著外來植物與外來動物的同時入侵。“入侵崩潰假說”（Invasional meltdown hypothesis）認為，多種外來生物在入侵同一生態系統時會相互促進彼此的入侵進程，加劇對本地群落的負面影響。盡管該假說得到了許多實證研究的支持，但對于水生生態系統中來自同一產地的外來植物與外來植食性動物的協同入侵機制仍缺乏足夠關注。因協同進化歷史的差異，外來植食性動物對與其同一原產地的外來植物產生的負面影響要弱于對本地植物產生的負面影響。因此，似然競爭（Apparent competition）可能會調控兩者的協同入侵過程。另外，除生物入侵外，水體富營養化也成為威脅淡水生態系統健康的重要環境問題，其是否會與生物入侵互作影響本地群落也有待明確。

　　針對以上研究空白，中國科學院東北地理與農業生態研究所生物入侵生態學團隊與中國科學院亞熱帶農業生態研究所洞庭湖站研究人員共同合作實施了一個中宇宙實驗，探究水體富營養化如何影響外來動物福壽螺與外來水生植物粉綠狐尾藻的共同入侵以及三者如何交互影響本地植物群落。實驗設計為對由三種水生植物組成的本地群落分別施加入侵動物福壽螺（有采食vs無采食）、入侵植物粉綠狐尾藻（有植物入侵vs無植物入侵）和養分富集（是與否）的全因子處理。

　　研究結果表明，（1）富營養化顯著增加了本地植物群落的地上生物量，但不影響入侵植物粉綠狐尾藻的地上生物量。因此，養分富集降低了群落中入侵植物粉綠狐尾藻的生物量占比。（2）福壽螺入侵顯著降低本地植物群落的地上生物量，對外來植物粉綠狐尾藻的地上生物量也造成一定的負面效應。總體而言，福壽螺入侵顯著提高了入侵植物粉綠狐尾藻在群落中的生物量占比。（3）進一步的取食傾向實驗結果表明，福壽螺取食顯著降低本地植物黑藻和苦草的生物量，而對本地植物穗狀狐尾藻與入侵植物粉綠狐尾藻的生物量影響不大。（4）福壽螺生長與繁殖的記錄數據表明，入侵植物粉綠狐尾藻的存在極大地提高了入侵動物福壽螺的產卵量；并且，富營養化導致入侵動物福壽螺的生物量顯著增加。

　　綜上，外來動物福壽螺入侵可能會提高外來植物粉綠狐尾藻的入侵風險；而外來植物粉綠狐尾藻的存在也極大地提高了外來動物福壽螺的適合度，本研究為水生生態系統中外來動植物的協同入侵機制解析提供了新視角。同時，研究結果強調，對于已經被一種外來生物入侵的淡水或濕地生態系統，應該優先考慮防控其被其他物種進一步入侵。

　　以上研究成果發表在美國生態學會期刊Ecological Applications上。研究得到了中科院人才項目、國家自然科學基金委面上項目以及湖南省重點研發計劃的支持。