Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự khác biệt về khả năng chịu lạnh giữa các quần thể cây xâm lấn đã được giới thiệu
Tóm tắt
Tiềm năng của các quần thể cây xâm lấn ngoại lai trong việc khác nhau về phản ứng của chúng đối với các điều kiện môi trường khó khăn là một vấn đề chưa được khám phá nhiều trong việc xác định giới hạn phân bố của các loài xâm lấn. Các kiểu gen được giới thiệu có thể khác biệt trong phản ứng đối với các yếu tố khí hậu, địa chất hoặc sinh học trong khoảng sống của chúng được giới thiệu, dẫn đến những khác biệt trong các khoảng phân bố tiềm năng giữa các quần thể. Chúng tôi đã xem xét sự khác biệt về khả năng chịu lạnh (kháng cự và dung nạp điều kiện mùa đông và các sự kiện đông lạnh) giữa hạt giống và cây con của cây nhựa Trung Quốc (Triadica sebifera (L.) Small) từ hai quần thể di truyền khác nhau ở phần bắc nhất của khoảng phân bố ở Mỹ mà cây này được giới thiệu (North Carolina và South Carolina). Tỉ lệ nảy mầm của hạt giống từ hai nguồn này được so sánh giữa việc trồng vào mùa thu (giả lập thời điểm phân tán tự nhiên) và việc trồng vào mùa xuân (diễn ra sau khi có sương giá) cũng như giữa các khu vực trong và nội địa của phân bố ven biển chính của cây nhựa Trung Quốc ở South Carolina. Tỷ lệ sống sót và thiệt hại của cây con qua mùa đông cũng được đánh giá giữa các cây con được trồng ở khu vực đồng bằng của South Carolina và sau các sự kiện đông lạnh nhân tạo trong phòng thí nghiệm. Hạt giống và cây con từ South Carolina cho thấy tỷ lệ nảy mầm bị giảm nhiều hơn do mùa đông inland, thiệt hại mùa đông nhiều hơn trong các trồng trọt ngoài đồng tại khu vực đồng bằng, và tỷ lệ sống sót thấp hơn sau các lần đông lạnh kéo dài so với những hạt giống và cây con từ North Carolina. Những kết quả này cho thấy rằng có sự khác biệt về khả năng chịu lạnh giữa các quần thể cây nhựa Trung Quốc được giới thiệu và gợi ý rằng các kiểu gen từ North Carolina có khả năng mở rộng lớn hơn vào những khu vực có mùa đông khắc nghiệt hơn. Những khác biệt giữa các quần thể được giới thiệu nên được xem xét khi đánh giá khả năng mở rộng phân bố tiềm năng của cây nhựa Trung Quốc và các loài xâm lấn khác.
Từ khóa
#cây xâm lấn #khả năng chịu lạnh #cây nhựa Trung Quốc #giới hạn phân bố #di truyềnTài liệu tham khảo
Barrilleaux TC, Grace JB (2000) Growth and invasive potential of Sapium sebiferum (Euphorbiaceae) within the coastal prairie region: the effects of soil and moisture regime. Am J Bot 87:1099–1106
Baskin JM, Baskin CC (1973) Plant population differences in dormancy and germination characteristics of seeds: heredity or environment? Am Midl Nat 90:493–498
Beaumont LJ, Gallagher RV, Thuiller W, Downey PO, Leishman MR, Hughes L (2009) Different climatic envelopes among invasive populations may lead to underestimations of current and future biological invasions. Divers Distrib 15:409–420
Bell M (1966) Some notes and reflections upon a letter from Benjamin Franklin to Noble Wimberly Jones. Ashantilly Press, Darien
Bruce KA, Cameron GN, Harcombe PA, Jubinsky G (1997) Introduction, impact on native habitats, and management of a woody invader, the Chinese tallow tree, Sapium sebiferum (L) Roxb. Nat Area J 17:255–260
Butterfield BJ, Rogers WE, Siemann E (2004) Growth and allometry of an invasive tree and four native species along a water gradient: avoidance of stress trade-offs. Tex J Sci 56:335–346
Caño L, Escarro J, Fleck I, Blanco-Moreno JM, Sans FX (2008) Increased fitness and plasticity of an invasive species in its introduced range: a study using Senecio pterophorus. J Appl Ecol 96:468–476
Case TJ, Holt RD, McPeek MA, Keit TH (2005) The community context of species’ borders: ecological and evolutionary perspectives. Oikos 108:28–46
DeWalt SJ, Siemann E, Rogers WE (2011) Geographic distribution of genetic variation among native and introduced populations of Chinese tallow tree, Triadica sebifera. Am J Bot 98:1128–1138
Dlugosch KM, Parker IM (2008) Founding events in species invasions: genetic variation, adaptive evolution, and the role of multiple introductions. Mol Ecol 17:431–449
Donahue C, Rogers WE, Siemann E (2004) Effects of temperature and mulch depth on Chinese tallow tree (Sapium sebiferum) seed germination. Tex J Sci 56:347–356
Donohue K, Dorn L, Griffith C, Kim E, Aguilera A, Polisetty CR, Schmitt J (2005) Niche construction through germination cueing: life-history responses to timing of germination in Arabidopsis thaliana. Evolution 59:771–785
Elliott S (1824) Sketch of the botany of South Carolina and Georgia, vol 2. J. R. Schenck, Charleston
Evans AS, Cabin RJ (1995) Can dormancy affect the evolution of post-germination traits? The case of Lesquerella fendleri. Ecology 76:344–356
Hayes B (1979) Chinese tallow tree—artificial bee pasturage success story. Am Bee J 1979:848–849
Hunt KW (1947) The Charleston woody flora. Am Midl Nat 37:670–756
Jamieson GS, McKinney RS (1938) Stillingia oil. Oil Soap 15:295–296
Jones RH, McLeod KW (1989) Shade tolerance in seedlings of Chinese tallow tree, American sycamore, and cherrybark oak. Bull Torrey Bot Soc 116:371–377
Keller SR, Sowell DR, Neiman M, Wolfe LM, Taylor DR (2009) Adaptation and colonization history affect the evolution of clines in two introduced species. New Phytol 183:678–690
Larcher W (2003) Physiological plant ecology. Springer, New York
Lee SK (1956) Genus Sapium in the Chinese flora. Acta Phytotaxon Sin 5:111–130
Leger EA, Rice KJ (2007) Assesing the speed and predictability of local adaptation in invasive California poppies (Escscholzia californica). J Evolution Biol 20:1090–1103
Littell R, Milliken G, Stroup W, Wolfinger R, Schabenberger O (2006) SAS for mixed models, 2nd edn. SAS Institute Inc., Cary
Loehle C (1998) Height growth rate tradeoffs determine northern and southern range limits for trees. J Biogeogr 25:735–742
Maron JL, Vilà M, Bommarco R, Elmendorf S, Beardsley P (2004) Rapid evolution of an invasive plant. Ecol Monogr 74:261–280
Maron JL, Elmendorf SJ, Vilà M (2007) Contrasting plant physiological adaptation to climate in the native and introduced range of Hypericum perforatum. Evolution 61:1912–1924
Marshall JK (1968) Factors limiting the survival of Corynephorus canescens (L.) Beauv. in Great Britain at the northern edge of its distribution. Oikos 19:206–216
Michaux A (1803) Flora boreali-americana. Hafner Press, New York
Montague JL, Barrett SCH, Eckert CG (2008) Re-establishment of clinal variation in flowering time among introduced populations of purple loosestrife (Lythrum salicaria). J Evolution Biol 21:234–245
Morin X, Augspurger C, Chuine I (2007) Process-based modeling of species’ distributions: what limits temperate tree species’ range boundaries? Ecology 88:2280–2291
Nardini A, Salleo S, Gullo MAL, Pitt F (2000) Different responses to drought and freeze stress of Quercus ilex L. growing along a latitudinal gradient. Plant Ecol 148:139–147
Nelson JR, Harris GA, Goebel CJ (1970) Genetic vs. environmentally induced variation in medusahead (Taeniatherum asperum [Simokai] nevski). Ecology 51:526–529
Nijjer S, Rogers WE, Lee C-TA, Siemann E (2007) The effects of soil biota and fertilization on the success of Sapium sebiferum. Appl Soil Ecol 38:1–11
Parker IM, Rodriguez J, Loik ME (2003) An evolutionary approach to understanding the biology of invasions: local adaptation and general purpose genotypes in the weed Verbascum thapsus. Conserv Biol 17:59–72
Pattison RR, Mack RN (2008) Potential distribution of the invasive tree Triadica sebifera (Euphorbiaceae) in the United States: evaluating CLIMEX predictions with field trials. Glob Chang Biol 14:813–826
Pattison RR, Mack RN (2009) Environmental constraints on the invasion of Triadica sebifera in the eastern United States: an experimental field assessment. Oecologia 158:591–602
Peterson AT (2003) Predicting the geography of species’ invasions via ecological niche modeling. Q Rev Biol 78:419–433
Primack RB, Miao SL (1992) Dispersal can limit local plant distribution. Conserv Biol 6:513–519
Quinn JA (1977) Separating genotype from environment in germination ecology studies. Am Midl Nat 97:484–489
Renne IJ (2001) Invasion of Chinese tallow tree: causes, consequences, and forecast, Department of Biological Sciences, Clemson University, Clemson
Renne IJ, Gauthreaux SA, Gresham CA (2000) Seed dispersal of the Chinese tallow tree (Sapium sebiferum (L.) Roxb.) by birds in coastal South Carolina. Am Midl Nat 144:202–215
Renne IJ, Spira TP, Bridges WC (2001) Effects of burial, age, and passage through birds on germination and establishment of Chinese tallow tree in coastal South Carolina. J Torrey Bot Soc 128:109–119
Renne IJ, Barrow WC, Randall LAJ, Bridges WC (2002) Generalized avian dispersal syndrome contributes to Chinese tallow tree (Sapium sebiferum, Euphorbiaceae) invasiveness. Divers Distrib 8:285–295
Rogers WE, Siemann E (2004) Invasive ecotypes tolerate herbivory more effectively than native ecotypes of the Chinese tallow tree Sapium sebiferum. J Appl Ecol 41:561–570
Schoepf JD (1911) Reise durch einige der mittlern und sòdlichen vereinigten nordamerikanichen Staaten nach ost-Florida und den Bahama Inseln unternommen in den Jahren 1783 und 1784. Extracts from the translation by Alfred J Morrison Bull Lloyd Lib Bot Pharm Mat Med 16:1–39
Siemann E, Rogers WE (2001) Genetic differences in growth of an exotic tree species. Ecol Lett 4:514–518
Siemann E, Rogers WE (2003) Herbivory, disease, recruitment limitation, and success of alien and native tree species. Ecology 84:1489–1505
Siemann E, Rogers WE (2006) Recruitment limitation, seedling performance and persistence of exotic tree monocultures. Biol Invasions 8:979–991
Siemann E, Rogers WE, DeWalt SJ (2006) Rapid adaptation of insect herbivores to an invasive plant. Proc R Soc Lond B Bio 273:2763–2769
Wagner I, Simons AM (2008) Intraspecific divergence in seed germination traits between high- and low- latitude populations of the arctic-alpine annual Koenigia islandica. Arct Antarct Alp Res 40:233–239
Wang HH, Grant WE, Swannack TM, Gan J, Rogers WE, Koralewski TE, Miller JH, Taylor JW (2011) Predicted range expansion of Chinese tallow tree (Triadica sebifera) in forestlands of the southern United States. Divers Distrib 17:552–565
Woodward FI (1987) Climate and plant distribution. Cambridge University Press, New York
Woodward FI, Fogg GE, Heber U (1990) The impact of low temperatures in controlling the geographical distributions of plants. Philos Trans R Soc Lond B 326:585–593