微塑料促进了外来入侵物种在波动水系下的入侵能力

IF 5 1区环境科学与生态学 Q1 BIODIVERSITY CONSERVATION Journal of Applied Ecology Pub Date : 2024-07-19 DOI:10.1111/1365-2664.14726

Rui-Feng Zhang, Yu-Jian Guo, Ya-Wen Lai, Ting-Ting Zhao, Guan-Lin Li, Zhao-Gui Yan, Yong-Jian Wang, Matthias C. Rillig

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摘要

微塑料（MP）污染和外来植物入侵是陆地生态系统面临的两大威胁。微塑料会改变土壤的物理和化学特性，从而可能影响外来植物的生长。然而，以往的研究忽略了天气对受微粒塑料污染地区入侵植物的影响。随着全球极端降雨事件的增加，重新定义微塑料与入侵植物之间的相关性势在必行。在此，我们在气候室中进行了一项实验，以研究在恒定和波动水系（FWR）条件下，MPs 对本地植物和外来入侵植物生长发育的影响。FWR模拟了中国武汉2016-2020年生长季节的极端水脉冲。结果表明，外来入侵植物和本地物种的生物量积累和根系发育都受到水条件和MP污染的影响。两类植物物种受影响的程度各不相同。FWR促进了入侵植物的生长和细根发育，但降低了本地植物光系统II的最大量子效率（Fv/Fm）和非光化学淬灭（NPQ）指数。此外，FWR 还减轻了聚丁二酸丁二醇酯（PBS，可降解 MPs）对生物量和根系特征（长度、表面积和尖端）的负面影响。FWR 弥补了 MPs 对入侵物种 Paspalum dilatatum 和 Sphagneticola trilobata 的总生物量和地下生物量的负面影响，但对本地物种没有影响。因此，在 MPs 和 FWR 的共同作用下，入侵物种在生物量增长和叶绿素荧光的细根发育方面表现优于本地物种。综述与应用。我们的研究结果表明，在明显的干湿水循环条件下，MP 污染会增强外来入侵物种对本地物种的竞争力，从而可能影响生态系统的组成和生物多样性。因此，控制 MP 污染应成为保护生物多样性和生态系统的管理策略的一部分。

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Journal of Applied Ecology 环境科学-生态学

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期刊介绍： Journal of Applied Ecology publishes novel, high-impact papers on the interface between ecological science and the management of biological resources.The editors encourage contributions that use applied ecological problems to test and develop basic theory, although there must be clear potential for impact on the management of the environment.