林業(yè)百科:外來(lái)入侵物種的秘密
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因外來(lái)植物破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)平衡而造成的生物入侵,日益引起世界各國(guó)的重視。目前已知我國(guó)至少有380種入侵植物,外來(lái)入侵植物與本地植物競(jìng)爭(zhēng)生存空間和養(yǎng)分,給農(nóng)業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)、畜牧和魚類的棲息環(huán)境、農(nóng)業(yè)生物多樣性保護(hù)造成了巨大威脅,帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
入侵植物如野火燎原,可以很快喧賓奪主地把原有的植物取代一空。入侵植物為什么有那么大的魔力呢?這一直是困擾科學(xué)家的一個(gè)謎題。曾經(jīng)有科學(xué)家猜測(cè)入侵植物的繁殖能力可能比本土植物具有更大的優(yōu)勢(shì)。然而,科學(xué)家最近在英國(guó)出版的《自然雜志》上撰文指出,逃離了原有的天敵,并和新土地上的微生物交好結(jié)盟,是入侵植物獲得成功的重要原因。俗話說(shuō):“樹(shù)挪死,人挪活。”我們現(xiàn)在才發(fā)現(xiàn)這句話不對(duì),不少植物挪個(gè)地方會(huì)活得更滋潤(rùn)。
加拿大的生物學(xué)家約翰·克里羅諾墨斯基于溫室的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了入侵植物獲得成功的秘密。他發(fā)現(xiàn)入侵的野草能夠超常繁衍,這是因?yàn)檫@些野草移植到新土地后,就躲開(kāi)了原生土地上的病原體。當(dāng)然,并非所有的植物都有入侵他鄉(xiāng)的本領(lǐng),大多數(shù)植物還是喜歡″家鄉(xiāng)″生活,移栽他鄉(xiāng)可能難以繁殖,或者產(chǎn)量降低。
最近,美國(guó)生物學(xué)家拉甘·卡拉威的觀察更支持了克里羅諾墨斯的結(jié)論。他們研究的是北美洲惡名昭著的斑點(diǎn)矢車菊,它是一種從中歐入侵到北美洲的頑固雜草。研究人員把斑點(diǎn)矢車菊的種子分別種在歐洲和北美洲的消過(guò)毒和未消毒的土壤中。比起在未消毒的北美洲土壤中,斑點(diǎn)矢車菊在消過(guò)毒的北美洲土壤中,長(zhǎng)快了一倍半??墒窍鄬?duì)于未消過(guò)毒的歐洲土壤,它們?cè)谙^(guò)毒的歐洲土壤中長(zhǎng)快了9倍之多。這顯示歐洲土壤里有更多不利于矢車菊生長(zhǎng)的病原體。斑點(diǎn)矢車菊的克星的確讓矢車菊在歐洲不能太放肆。當(dāng)他們把斑點(diǎn)矢車菊種在法國(guó)的土壤中,它們?cè)诜N過(guò)叢生禾草的土壤中過(guò)得比較好,這可能是因?yàn)榉N過(guò)叢生禾草的土壤中沒(méi)有太多斑點(diǎn)矢車菊的克星。
除了發(fā)現(xiàn)入侵植物可以逃避原生地的病原體外,卡拉威進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)入侵植物還能和新土地中的微生物結(jié)盟。研究人員在美國(guó)蒙大拿州的同樣區(qū)域種了兩撥斑點(diǎn)矢車菊,一撥種在新的土壤中,一撥種在原來(lái)種過(guò)斑點(diǎn)矢車菊的土壤中,結(jié)果曾經(jīng)種過(guò)斑點(diǎn)矢車菊的土壤長(zhǎng)出較多的斑點(diǎn)矢車菊。經(jīng)過(guò)對(duì)該地的土壤進(jìn)行分析,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這些斑點(diǎn)矢車菊不僅躲開(kāi)了原生地上的病原體,還和土壤中的菌根真菌等微生物結(jié)盟了,形成一種互惠互利的共生關(guān)系。
荷蘭陸地生態(tài)中心的研究人員范·威姆指出,入侵事件對(duì)于生活在土壤中的生物有兩個(gè)層面的意義:躲開(kāi)了壞菌,遇上了好菌。這對(duì)于科學(xué)家來(lái)說(shuō)也有兩層意義:第一,通過(guò)輸入原生土壤的病原體去制約入侵物種;第二,發(fā)現(xiàn)干擾本土有益植物的微生物,并想辦法消滅這些微生物,這樣就可以提高有益植物的產(chǎn)量。克里羅諾墨斯指出,找出入侵植物的克星的具體名稱,是他們進(jìn)一步要做的事情,也是實(shí)現(xiàn)威姆指出的兩層意義的基礎(chǔ)。