菟丝子寄生下游击型克隆植物的行为和生理生态适应机制

Parasitism of Cuscuta exists generally in many ecosystems. Many host plants are guerilla clonal plants which have the strong ability of ramets mobility and clonal integration. But behavioral and ecophysiological adaptation of these host plants under the potential effects of clonal integration have been little studied. Based on theories of experimental ecology and population ecology, we will take Cuscuta and guerilla clonal plants as research objects, and use the technologies of field, glasshouse control experiments and plant physiological ecology and carry out a series of relative research. Specifically, we will test the following two hypotheses: (1) The newborn ramets of guerilla clonal plant under parasitism by Cuscuta will have the behavior of selective escape. (2) Clonal integration could effectively affect the parasitic pressure of host ramets suffered from Cuscuta. We also want to quantitative analyse the photosynthate allocation between Cuscuta and clonal plant ramets and clarify the adaptive mechanism of behavior and physiology in guerilla clonal plants. The project will contribute greatly to the development of the theories and ways in clonal plant ecology and parasitic plant ecology, and the findings will provide certain theory value for Cuscuta's prevention and utilize economically.

)：菟丝子寄生现象普遍存在于多种生态系统中，其相当一部分寄主是具备分株"可移动性"和较强克隆整合能力的游击型克隆植物。然而，目前对克隆植物寄主的行为适应及其克隆整合作用影响下的生理适应还缺乏深入认识。本项目拟以菟丝子和游击型克隆植物寄主为研究对象，以实验生态学、种群生态学理论为基础，采用野外调查、温室控制实验和植物生理生态学等研究方法，进行菟丝子寄生下的游击型克隆植物行为及寄主克隆整合作用影响下的生理研究，检验假说"寄生条件下游击型克隆植物新生分株具有选择性逃避行为"、"克隆整合会显著影响被寄生分株所遭受的寄生压力"，量化光合产物在菟丝子及克隆植物分株间的分配，阐明菟丝子寄生下游击型克隆植物的行为和生理生态适应机制，丰富和发展克隆植物生态学和寄生植物生态学的理论和方法。同时，本项目研究成果也可为菟丝子寄生的防治和利用提供一定的理论参考。

菟丝子寄生现象普遍存在于多种生态系统中，其相当一部分寄主是具备分株"可移动性"和较强克隆整合能力的游击型克隆植物。然而，目前对克隆植物寄主的行为适应及其克隆整合作用影响下的生理适应还缺乏深入认识。本项目以南方菟丝子、空心莲子草等游击型克隆植物寄主为主要研究对象，研究了游击型克隆植物寄主在寄生条件下的行为、生理适应以及被寄生植物群落的多样性变化等。结果显示：菟丝子寄生易降低被寄生植物群落的多样性，但不同寄生强度的菟丝子寄生对群落多样性的影响差异不大；菟丝子主要通过侵染克隆植物寄主的叶片并抑制其正常生理活动，从而危害寄主植物的生长并提升自身的适应性；从整个克隆片段来看，寄主植物先端分株被寄生会降低其匍匐茎长度、分株数和叶片数，而基端分株被寄生却没有显著影响；异质养分条件下，被寄生的克隆植物倾向于降低对先端被寄生分株的生长投资，转而提升未被寄生的基端分株生长。上述结果表明，克隆整合对菟丝子寄生下的游击型克隆植物的行为和生理适应性会产生一定影响，游击型克隆植物可通过克隆整合作用调整其对菟丝子的寄生适应策略，但当其被菟丝子寄生时，可能不具显著的选择性逃避行为。此外，本研究初步发现游击型克隆植物寄主对菟丝子的寄生适应性，会因寄主植物种类不同、寄生时间长短和寄生发生季节等因素的影响而产生较大差异。本研究探讨了游击型入侵克隆植物对菟丝子寄生的适应性，对入侵克隆植物生态学和寄生植物生态学的理论发展具有一定意义。同时，本项目研究成果也可为菟丝子寄生的防治和利用提供一定的理论参考。