武漢植物園在入侵生態學和生物防治合作研究中取得新進展

　　最近，國際權威生態學期刊Ecological Applications在線發表了中科院武漢植物園在生物防治入侵植物研究領域的最新成果。

　　生物防治是通過從原產地引入專食性天敵來控制外來入侵生物的方法。其理論依據是入侵生態學中的“天敵理論”，即外來入侵生物在傳入地暴發成災是因為逃避了原產地天敵的控制。盡管一些國家引進利用原產地天敵已經成功控制了很多入侵植物，但是，國際上生物防治入侵植物的成功率還不到40%。一些引進的天敵昆蟲野外釋放后迅速建立種群，田間種群密度甚至遠高于在原產地的密度，但對入侵植物的抑制效果卻很低。這種看似矛盾的現象背后隱藏什么秘密？這方面的研究成為國際生物防治領域的重要課題。

　　武漢植物園入侵生物學實驗室以烏桕為例，從入侵植物為適應新的環境而演化出的新的防御策略來探討生物防治失敗的原因。著重研究了烏桕入侵種群和本地種群與專食性天敵昆蟲—烏桕卷象（Heterapoderopsis bicallosicollis）的互作關系。研究發現，在釋放相同數量昆蟲3個月后，入侵種群烏桕生物量明顯高于本地種群，表明入侵種群耐受性高于本地種群；更為有趣的是，入侵種群上昆蟲的數量也高于本地種群上昆蟲數量。這說明，入侵植物種群因為較低的抗性，更適合昆蟲取食和繁殖，但是因為入侵種群同時具有較高的忍耐昆蟲危害的能力，補償生長十分旺盛，因此，植物生長受抑制程度反而低于本地種群。據此推測，如果引進卷象到入侵地防治烏桕，昆蟲可能會在烏桕上迅速建立種群，而且種群數量還會比較大，但對烏桕的實際控制效果反而較低。

　　這一發現可以幫助解釋很多生物防治項目失敗的原因，有助于預測天敵控制效果。目前進行的生物防治天敵釋放前的效果預測大多僅測試原產地植物種群，而入侵地種群相對原產地種群很多性狀都發生了改變，如防御天敵的能力。如果在預測控制效果時沒有包括入侵種群，將會導致預測結果不準確，直接影響生物防治效果。本項研究的創新之處在于從入侵植物與昆蟲的關系演化角度出發，預測和評估天敵昆蟲的效果，為準確篩選有效天敵提供新的理論依據。

　　該研究是由武漢植物園入侵生物學實驗室博士生王毅和黃偉在中國科學院“百人計劃”丁建清研究員指導下完成。這是繼前不久在Journal of Ecology聯合發表文章后，該實驗室與美國萊斯大學、美國農業部入侵植物實驗室以及南京農業大學合作的又一成果。