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中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園生物入侵生態(tài)學(xué)創(chuàng)新研究組馮玉龍研究員等發(fā)現(xiàn)，氮分配的進(jìn)化不僅能導(dǎo)致外來(lái)入侵植物光合能力和光合氮利用效率提高，還能導(dǎo)致光合能量利用效率提高和葉片建成成本償還時(shí)間縮短，即在入侵地外來(lái)植物進(jìn)化出快速償還型能量利用策略。這對(duì)認(rèn)識(shí)降低資源向防御的分配如何促進(jìn)外來(lái)植物的成功入侵具有重要意義，豐富和發(fā)展了氮分配的進(jìn)化假設(shè)。該成果近日發(fā)表在生態(tài)學(xué)領(lǐng)域國(guó)際重要期刊Journal of Ecology上（2011, 99: 1116–1123）。

氮分配的進(jìn)化假說是馮玉龍等提出的解釋外來(lái)植物入侵機(jī)制的一個(gè)新理論，它的主要內(nèi)容是：氮在入侵植物光合機(jī)構(gòu)和天敵防御系統(tǒng)間的分配具有權(quán)衡關(guān)系，這種權(quán)衡關(guān)系可以對(duì)入侵地的專性（廣譜）天敵缺乏做出進(jìn)化響應(yīng)，即減少氮向防御系統(tǒng)的分配比例，提高氮向光合機(jī)構(gòu)的分配比例，導(dǎo)致光合能力和氮利用效率等提高，生長(zhǎng)加快，入侵成功。該假說的主要?jiǎng)?chuàng)新體現(xiàn)在：明確了資源是什么（氮），而不再籠統(tǒng)地說“資源”；明確了資源的分配部位，即光合機(jī)構(gòu)、細(xì)胞壁和含氮化學(xué)防御物質(zhì)，而不是籠統(tǒng)地說生長(zhǎng)和防御；首次提出了資源再分配促進(jìn)外來(lái)植物成功入侵的內(nèi)在機(jī)制，即提高資源捕獲能力和利用效率；區(qū)分了專性天敵和廣譜天敵的不同作用。為了驗(yàn)證假說，馮玉龍研究員等比較研究了外來(lái)入侵植物和本地植物、外來(lái)入侵植物和外來(lái)非入侵植物、外來(lái)入侵植物原產(chǎn)地種群和入侵地種群葉氮分配的差異，發(fā)現(xiàn)外來(lái)入侵植物或入侵種群提高了氮向光合機(jī)構(gòu)的分配比例，具有高的光合能力和光合氮利用效率，并認(rèn)為這可能與外來(lái)植物的入侵性有關(guān)。

但到目前為止，研究人員還不能確定外來(lái)入侵植物或入侵種群是否真的能從提高了的光合能力得到好處，因?yàn)榇罅垦芯勘砻鳎鈦?lái)入侵植物的光合能力并不比本地植物高。植物的生長(zhǎng)和生殖等取決于收益（光合作用）和成本兩個(gè)方面，高成本下獲得的高的光合收益對(duì)植物未必有利，高的光合收益/成本比值對(duì)植物更有利。因此，馮玉龍研究員等假設(shè)外來(lái)植物入侵種群的收益/成本比高于原產(chǎn)地種群，即在入侵地外來(lái)植物進(jìn)化出快速償還型能量利用策略。