模拟酸雨对入侵植物豚草与伴生种鬼针草竞争关系的影响

植物种间相互作用对物种的生存至关重要.对于入侵植物而言,更强的种间竞争能力是其成功入侵的重要机制.然而,环境条件的变化可能会改变种间关系并影响植物入侵的最终结果.该研究主要探索当今严重的环境问题之 酸雨对中国入侵植物豚草(Ambrosia artemisiifolia)和伴生本地种鬼针草(Bidens bipinnata)种间相互作用的影响,进一步了解环境扰动对生物入侵的影响.该研究于2021年3月在北京师范大学室外条件下对豚草和鬼针草开展de Wit替代竞争实验,并施加不同浓度的酸雨模拟溶液(pH=3、4、5、7),记录植株在第24、34、45天的株高以及生长季结束时的株高和地上生物量,通过计算相对邻株效应指数(RNE)并绘制取代系列图表来评估两者的竞争关系.主要结果如下:单一种植时,中浓度酸雨(pH=4)促进了豚草和鬼针草的早期生长,而高浓度酸雨(pH=3)显著抑制了两者的早期生长,但不影响生长季结束时的株高.混合种植时,高浓度酸雨(pH=3)显著降低了豚草在第34、45天时的株高,但在生长季结束时对豚草无影响,而鬼针草在生长季结束时株高显著降低.鬼针草相对豚草的RNE在任何酸浓度下都不显著.而豚草相对鬼针草的RNE在无酸雨条件下显著,酸雨处理时在鬼针草比例较低时显著.取代系列实验图表显示,低浓度酸雨(pH=5)增加了在低豚草比例下的鬼针草的竞争优势,而高浓度酸雨增强了豚草的竞争优势.该研究表明酸雨显著影响了豚草和鬼针草的生长及种间竞争关系,高浓度酸雨增加了入侵植物豚草的竞争优势.