CSR策略是英國著名生態學家Philip Grime提出的競爭Competitor (C)、脅迫Stress tolerator (S)和傳播環境Ruderal (R)功能策略體系,植物這3方面能力分別對不同情境下植物的分布范圍擴張具有促進作用,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。我校生命科學學院彭少麟教授團隊最新科研成果“The role of functional strategies in global plant distribution”創新性地回答了植物分布擴張領域中的這一關鍵科學問題(圖1a),并首次直接比較了植物在原產地和引入地分布范圍擴張的功能策略差異(圖1b)。
圖1 CSR策略對植物的原產地、引入地和全球分布范圍的潛在影響機制
該論文通過整合全球維管植物CSR策略評分數據庫和植物全球分布范圍數據,分析了2645種維管植物的原產地、引入地和全球分布范圍與植物的CSR策略評分的關系。研究發現,不同分布區域的植物依賴于不同的功能策略,原產地和引入地的植物借助不同的功能策略實現分布范圍擴張;植物在全球和原產地的分布范圍與R策略顯著正相關,植物在引入地的分布范圍與C策略顯著正相關,植物原產地、引入地和全球分布范圍均與S策略顯著負相關(圖2)。這些規律在草本植物較木本植物中更為顯著。灌木在全球和原產地的分布甚至呈現出與草本完全相反的規律(圖2)。這些結果還表明,傳統的依賴于植物原產地分布范圍預測入侵地分布范圍的方法需要結合植物的功能策略進行校正:由于C策略者在引入地更具優勢,其在引入地分布范圍可能被低估;而由于R策略者在原產地更具優勢,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、原產地和引入地分布范圍與CSR功能策略的關系
研究結果對促進分布范圍受限的珍稀物種保育和指導廣泛分布的有害物種防控具有重要的理論和實踐意義。一方面,在原產地分布范圍受限的植物可能存在強烈的傳播限制,可以通過人為協助傳播的方式促進其保育;而另一方面,在引入地廣泛分布的植物可能具有強競爭力和弱脅迫耐受力,可以通過構建具有強競爭抵抗力的本地群落并減少干擾、避免形成高養分生境的途徑加強對外來有害植物的控制。
該研究發表在國際生態學權威期刊Ecography(生態學一區),生命科學學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。