【摘 要】
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随着经济贸易和社会全球化进程的加快,外来植物入侵所带来的危害急剧增加,不仅对自然环境、经济、社会发展造成影响,还严重威胁入侵区域社会稳定、生物安全和生态系统健康,已成为当前人类社会发展共同面临的重大挑战与生态学领域研究热点。为了更好的防控外来植物入侵,需深入研究其入侵机制。微塑料作为一种新兴污染物,其在土壤中的赋存不仅会直接影响植物,还会通过改变土壤物理、化学和生物性质间接影响植物。由于不同的植物
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随着经济贸易和社会全球化进程的加快,外来植物入侵所带来的危害急剧增加,不仅对自然环境、经济、社会发展造成影响,还严重威胁入侵区域社会稳定、生物安全和生态系统健康,已成为当前人类社会发展共同面临的重大挑战与生态学领域研究热点。为了更好的防控外来植物入侵,需深入研究其入侵机制。微塑料作为一种新兴污染物,其在土壤中的赋存不仅会直接影响植物,还会通过改变土壤物理、化学和生物性质间接影响植物。由于不同的植物对土壤微塑料污染的响应与抵抗力不同,外来入侵植物对环境污染胁迫压力的抵抗力普遍优于本地植物,因此土壤中微塑料的赋存不仅会影响本地植被群落组成与结构,还会影响外来植物的入侵进程。但迄今为止,尚没有有关土壤微塑料污染影响外来植物入侵进程与成功入侵的文献报道。本研究选择了外来植物的典型代表加拿大一枝黄花（Solidago canadensis L.）和本地近缘种一枝黄花（Solidago decurrens L.）为研究对象,通过同质园盆栽模拟实验,探究土壤微塑料对外来植物入侵过程与成功入侵的影响及其机制。本研究分为以下三部分研究内容:1、土壤微塑料污染对外来入侵植物和本地植物生长影响实验本部分研究选取土壤中常见的聚乙烯微塑料和在我国爆发十分严重的外来入侵植物加拿大一枝黄花与其本地近缘种一枝黄花作为研究对象,通过人工模拟土壤微塑料污染环境,探究土壤微塑料污染对外来入侵植物和本地植物生长的影响。实验结果显示,土壤微塑料污染显著影响本地植物地上生物量（P=0.0335）,但却对外来入侵植物无显著影响（P=0.8552）。产生这一结果的原因可能是外来入侵植物比本地植物具有更强的环境适应力,其对环境污染胁迫压力的抵抗力优于本地植物。2、土壤微塑料污染对外来植物入侵过程和竞争力的影响实验本部分研究通过盆栽实验模拟外来植物加拿大一枝黄花入侵进程（不同入侵程度）和土壤微塑料污染的复合环境,探究土壤微塑料污染对加拿大一枝黄花入侵进程和入侵力的影响。实验结果显示,与空白对照组相比,微塑料处理降低植物种内竞争,促进本地植物生长,本地植物的根系生物量增加了26.10%（P=0.0047）。同时,还发现土壤微塑料能够增强外来入侵植物对本地植物根系的抑制作用,改变本地植物的资源分配策略。土壤微塑料对植物生长影响是通过影响土壤养分水平而实现的。养分水平的变化还会影响植物竞争力的转化,降低两种植物种内竞争强度,增加外来入侵植物对本地植物的种间抑制。本部分实验说明土壤微塑料能够通过抑制本地植物生长,从而促进外来植物成功入侵。3、模拟增温背景下土壤微塑料污染对外来植物入侵过程和竞争力的影响实验本部分研究在第二部分研究成果基础上,通过人工模拟外来植物入侵、土壤微塑料污染与全球变暖环境,探究模拟增温背景下土壤微塑料污染对外来植物入侵过程和竞争力的影响。实验结果表明,与空白对照组相比,土壤微塑料处理促进了植物生长,植物种内竞争减小了24.89%,但土壤微塑料和增温耦合作用却显著增强种内竞争,抑制两种植物的生长。增温加强了微塑料对本地植物根系生长的抑制作用,抑制作用增加了29.87%（P＜0.0001）,对本地植物抑制效果高于外来入侵植物。植物生长和竞争的变化与土壤微塑料污染和气候变暖引起的土壤养分水平改变相关。综上所述,本研究通过对土壤微塑料对外来植物入侵过程与成功入侵的影响及其机制研究发现,（1）土壤微塑料污染会影响外来入侵植物与本地植物生物量,但对本地植物的影响大于外来入侵植物;（2）土壤微塑料会增强入侵植物对本地植物的种间抑制效果,促进外来植物的成功入侵;（3）土壤微塑料会减少植物种内竞争,进而促进植物的生长,但对外来入侵植物的促进作用大于本地植物;（4）模拟增温背景下土壤微塑料却会增强植物种内竞争,抑制植物生长,虽然也会增强植物的种间竞争,但入侵植物对本地植物的抑制效果显著大于本地植物对入侵植物的抑制效果;（5）土壤微塑料单独与增温复合作用引起的土壤养分水平的改变导致植物生长和竞争的变化。
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