互花米草于1979年从美国引入中国，经过近40年的扩散，已分布到沿海各省。互花米草在入侵地中国和原产地美国均与红树林形成“红树林——互花米草生态交错带”，在气候变化和人类活动双重影响下呈扩张趋势，是监测和研究滨海湿地植被响应全球变化的关键区域。互花米草入侵红树林的格局与机制，是中国红树林保护和恢复亟需解决的问题。 为全面了解互花米草的入侵特性，本项目沿大尺度纬度开展野外观测，分析了各地环境因子与植物生长的相关关系；通过同质种植园实验比较不同种源地互花米草的表型性状差异。研究发现：互花米草个体和种群水平的营养生长和繁殖性状随纬度变异显著。相比中高纬度，低纬度互花米草的生长和繁殖力低，扩散缓慢；除结实率这一有性繁殖特征外，其他表型性状的地理变异在同质种植园里消失了。这表明入侵中国的互花米草已呈现潜在的遗传分化；而互花米草的表型可塑性可能有利于其在入侵地的迅速扩张。 本项目从植物种间相互作用为切入点，采用竞争控制实验，探讨了沿纬度和潮位梯度的盐沼植物对红树植物的影响。在中国，互花米草均抑制红树植物幼苗的存活和生长；而在美国，盐沼植物对红树植物幼苗存活和生长为高纬度促进，低纬度抑制；红树植物在中潮位生长最好，而在高位和低位盐沼生长和存活较差。 我们进一步从“植物——动物”种间相互作用解释了红树林对互花米草入侵的响应机制。通过野外观测、控制实验和室内喂饲实验，揭示了蟹类对互花米草种子和实生苗的取食在互花米草早期建立过程中的关键作用，动物取食和植物竞争共同导致了红树林生境中互花米草更新失败。但在光滩，实生苗逃过动物取食而成功定居。互花米草通过大量传播种子和快速的无性克隆生长，已迅速侵占绝大部分的光滩、入侵到林窗，并包围健康完整的红树林。这一“草进林退”状况的持续发展，将可能导致红树林不可逆地转换为互花米草植被。我们需要采取早发现早治理的措施，以应对互花米草对高强度自然和人为活动影响下的中国红树林的威胁。 2100433B