CSR策略是英國(guó)著名生態(tài)學(xué)家Philip Grime提出的競(jìng)爭(zhēng)Competitor (C)、脅迫Stress tolerator (S)和傳播環(huán)境Ruderal (R)功能策略體系,植物這3方面能力分別對(duì)不同情境下植物的分布范圍擴(kuò)張具有促進(jìn)作用,但是CSR策略如何影響植物在全球的分布空間范圍尚不明確。我校生命科學(xué)學(xué)院彭少麟教授團(tuán)隊(duì)最新科研成果“The role of functional strategies in global plant distribution”創(chuàng)新性地回答了植物分布擴(kuò)張領(lǐng)域中的這一關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題(圖1a),并首次直接比較了植物在原產(chǎn)地和引入地分布范圍擴(kuò)張的功能策略差異(圖1b)。

圖1 CSR策略對(duì)植物的原產(chǎn)地、引入地和全球分布范圍的潛在影響機(jī)制
該論文通過(guò)整合全球維管植物CSR策略評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)和植物全球分布范圍數(shù)據(jù),分析了2645種維管植物的原產(chǎn)地、引入地和全球分布范圍與植物的CSR策略評(píng)分的關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),不同分布區(qū)域的植物依賴(lài)于不同的功能策略,原產(chǎn)地和引入地的植物借助不同的功能策略實(shí)現(xiàn)分布范圍擴(kuò)張;植物在全球和原產(chǎn)地的分布范圍與R策略顯著正相關(guān),植物在引入地的分布范圍與C策略顯著正相關(guān),植物原產(chǎn)地、引入地和全球分布范圍均與S策略顯著負(fù)相關(guān)(圖2)。這些規(guī)律在草本植物較木本植物中更為顯著。灌木在全球和原產(chǎn)地的分布甚至呈現(xiàn)出與草本完全相反的規(guī)律(圖2)。這些結(jié)果還表明,傳統(tǒng)的依賴(lài)于植物原產(chǎn)地分布范圍預(yù)測(cè)入侵地分布范圍的方法需要結(jié)合植物的功能策略進(jìn)行校正:由于C策略者在引入地更具優(yōu)勢(shì),其在引入地分布范圍可能被低估;而由于R策略者在原產(chǎn)地更具優(yōu)勢(shì),其在引入地分布范圍可能被高估。

圖2 不同生活型植物的全球、原產(chǎn)地和引入地分布范圍與CSR功能策略的關(guān)系
研究結(jié)果對(duì)促進(jìn)分布范圍受限的珍稀物種保育和指導(dǎo)廣泛分布的有害物種防控具有重要的理論和實(shí)踐意義。一方面,在原產(chǎn)地分布范圍受限的植物可能存在強(qiáng)烈的傳播限制,可以通過(guò)人為協(xié)助傳播的方式促進(jìn)其保育;而另一方面,在引入地廣泛分布的植物可能具有強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力和弱脅迫耐受力,可以通過(guò)構(gòu)建具有強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)抵抗力的本地群落并減少干擾、避免形成高養(yǎng)分生境的途徑加強(qiáng)對(duì)外來(lái)有害植物的控制。
該研究發(fā)表在國(guó)際生態(tài)學(xué)權(quán)威期刊Ecography(生態(tài)學(xué)一區(qū)),生命科學(xué)學(xué)院特聘副研究員廖慧璇為該論文第一作者,彭少麟教授為該論文通訊作者。