葉片功能性狀與寄主關(guān)聯(lián)效應共同影響桑寄生葉片植食昆蟲(chóng)取食強度
植物被食草動(dòng)物取食的強度常常受到鄰居植物的影響,即所謂“關(guān)聯(lián)效應(Associational effects)”。然而,關(guān)聯(lián)效應如何通過(guò)寄主影響其寄生植物,尚未見(jiàn)報道。桑寄生植物(Mistletoe)隸屬于檀香目的半寄生性灌木,常寄生在寄主植物的莖和枝條上,通過(guò)吸器直接從寄主植物獲取水分和養分。
中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“版納植物園”)動(dòng)植物關(guān)系研究組,利用版納植物園內分布的大量桑寄生植物、多樣的桑寄生-寄主組合以及相對自然的植食昆蟲(chóng)群落,選取了3種桑寄生植物<五蕊寄生(Dendrophthoe pentandra), 瀾滄江寄生(Scurrula chingii var. Yunnanensis)和離瓣寄生(Helixanthera parasitica)>及其相關(guān)11種寄主植物為研究對象,測量桑寄生植物和寄主植物在雨季和旱季的葉片蟲(chóng)食強度和功能性狀,探究寄主關(guān)聯(lián)效應和桑寄生葉片功能性狀對桑寄生植物蟲(chóng)食的影響。研究結果表明:1)不同寄主對相同桑寄生葉片昆蟲(chóng)取食強度有顯著(zhù)影響,其中,桑五蕊寄生和瀾滄江寄生的葉片蟲(chóng)食強度在各自不同寄主植物上表現出顯著(zhù)差異,而離瓣寄生的蟲(chóng)食強度受寄主影響不顯著(zhù)(圖1)。2)桑寄生植物與寄主植物葉片的蟲(chóng)食強度間的相關(guān)性受到季節的影響,在旱季表現出顯著(zhù)的正相關(guān)而在雨季相關(guān)性不顯著(zhù)。3)桑寄生植物葉片碳、氮和縮合單寧的含量與寄主植物葉片含量呈顯著(zhù)的正相關(guān),提示寄主植物對桑寄生葉片蟲(chóng)食的關(guān)聯(lián)效應主要是通過(guò)影響桑寄生植物葉片的功能性狀實(shí)現的(圖2);結構方程模型分析結果也表明寄主植物主要通過(guò)影響桑寄生植物葉片的功能性狀,進(jìn)而影響桑寄生葉片蟲(chóng)食強度(圖3)。4)桑寄生植物葉片的蟲(chóng)食強度顯著(zhù)地受葉片的功能性狀影響,并和葉片氮含量和葉片厚度呈顯著(zhù)正相關(guān)。相關(guān)研究成果以The associational effects of host plant and mistletoe functional traits on leaf herbivory in mistletoe為題發(fā)表在Oecologia上。
動(dòng)植物關(guān)系研究組碩士研究生蘇國發(fā)為該文章的第一作者,導師張玲研究員為通訊作者。該研究得到國家自然科學(xué)基金的資助,園林園藝中心和公共技術(shù)中心為該研究提供了大力支持,在此一并致謝。
圖1 不同寄生植物上桑寄生植物葉片的蟲(chóng)食強度,橫坐標上的大寫(xiě)字母表示寄主植物名稱(chēng)縮寫(xiě), 不同小寫(xiě)字母表示不同寄主上桑寄生植物的蟲(chóng)食強度存在顯著(zhù)的差異.
圖2 桑寄生植物和寄主植物對應功能性狀的相關(guān)性
圖3 寄主植物對桑寄生植物葉片蟲(chóng)食影響的路徑圖