植物之间既“排外”，也会互相帮助？科学家：是的，没错1环球观热点

文、图、视频 / 羊城晚报全媒体记者 李钢 通讯员 周飞 殷德意

(资料图片仅供参考)

原来，植物之间也会 " 排外 "，也会相互利用、相互帮助。近期，来自中科院华南植物园的科学家通过研究，发现了植物间正相互作用具有普遍性。

在自然群落中，植物间具有复杂的相互作用：除因资源竞争等发生负相互作用外，植物间也可通过养分积聚、减轻胁迫和保护不受植食性动物取食等方式产生正相互作用。

中科院华南植物园生态研究中心助理研究员殷德意 羊城晚报全媒体记者 李钢 摄

然而，相对于植物间的竞争作用，生态学家对自然群落中植物间正相互作用的普遍性仍不清楚。

植物间正相互作用可促进物种在不同建群阶段（如定殖、存活、种群增长等）的表现，从而影响群落的结构与动态。此外，植物间正相互作用可发生在本地植物与外来入侵植物之间，影响外来植物入侵的成功以及群落的可入侵性。因此，探究自然群落中植物间正相互作用的普遍性，及其对本地植物和外来入侵植物在不同建群阶段的影响具有重要意义。

中科院华南植物园生态研究中心助理研究员殷德意，以 480 个长期连续观测的植物演替群落样地为研究对象，通过分析样地近 60 年演替进程中，本地植物和外来植物间的相互作用的方向与强度，发现植物间正相互作用在自然群落中具有与植物间负相互作用相似甚至更高的普遍性。

同时，正、负相互作用的相对频率随建群阶段以及本地种和外来种之间的变化而变化。

受访者提供

具体而言，正相互作用在建群早期阶段（出现、存活、定殖）更普遍，而在后期阶段（种群增长）则是负相互作用更为普遍。本地植物的正相互作用的频度和强度均高于外来物种，进而抑制群落中已有外来种对其他外来种的促进作用。即本地植物相较外来植物在植物间正相互作用中获益更多，降低了群落的可入侵性。

受访者提供

对话殷德意

记者：您的研究成果里面提到说植物之间的一个正相互作用和负相互作用，怎么理解这两种作用？

殷：自然环境下，资源是有限的，不能够允许一个物种无限扩张。无限扩张会导致群落里只有一个物种，其他的物种就没有资源，没有生机，没有空间去生长了，这样不利于群落多样性的发展，对群落的多样性的维持是不利的。

植物之间的关系其实就像我们人类之间的相互作用，它其实是很复杂的，有因为资源去发生竞争相互作用，就是我们理解当中的负相互作用，同时也有去互助，就像人对另外一个人去进行帮助，植物之间也有这样的类似的关系。比如固氮植物，它可能就在土壤当中富集氮元素，当其他的植物缺乏氮元素的时候，就会得到固氮植物的帮助，我们就可以定义这两个植物之间发生的正的相互作用。

这就是我理解的正相互作用，当然植物之间的正向物作用发生的机制是不太一样的，除了固碳植物会这样的案例，也有可能为其他植物提供阴凉的遮蔽效果，也有可能是产生一些化学元素去帮助抵抗天敌。

记者：正相互作用好像听起来就像一种合作或者互利的一种关系，对为什么这一块是长期被学界忽略的？

殷：其实学界早在 100 多年前，就已经认识到了植物之间是有正的相互作用的，但是生态学的理论是从长期以来是一直强调植物之间的负相互作用是更重要的。植物之间的正相互作用一直没有受到重视的一个很重要的原因，是因为它的检测方法是很困难的。我们要去衡量两个植物之间的正相互作用或者是负相互作用，很大程度上是取决于我们要去做盆栽实验，去做控制实验，然后我们才能够去得到这两个植物它是否真的发生了相互作用以及相互作用的类型。

然后直到 1994 年前后，生态学家在野外实实在在的观察到了一些植物之间的正相互作用，然后用现代的科学的研究方法去证实了它的存在。

记者：那就是说您的这个研究是填补这样一个空白。

殷：首先我的数据非常珍贵，因为它是一个长达六十年的观察，观察演替的实验样地，这个样地据我们所知是世界上最长的弃耕地演替。从 1958 年开始到现在，每一年或者是每隔一年，然后科学家都会去观察去记录这个数据，保持到的非常珍贵的数据，为我们做研究提供了非常好的素材。

记者：比如说在研究植物群落里面，假设我今天看到长了一棵新草，然后过两天它可能没了，或者说他变得更多了，怎么判断说它是存在一个正相互作用或者是负相互作用？

殷：我们这个研究是根据 24 次的调查结果，第一次调查的时候，如果说出现在了群落里面，然后第二次再去观察的时候，它还在那里，我就认为它是存活下来了，有可能是跟其他的植物是有关联的。

我们在一平方米的小样方里面，如果说有另外的植物出现，增加了物种，我就认为它是发生了正的相互作用。相反如果说另外一个物种它的出现降低了这个物种存活的概率，我就认为它们之间是有负的相互作用。

记者：研究中也提出了，三个亟待解决的问题，这三个问题是什么？

殷：第一个问题是自然群落当中植物之间的正相互作用，它是否具有普遍性？这个问题是因为在之前的生态学家只是观测到了自然界当中存在正相互作用，以及一些正相互作用在什么样的条件下会发生。但是自然群落当中有几百个物种，如果说植物之间的正相互作用，它在群落里面是不是非常普遍，还是只是偶尔出现。

第二个问题是植物之间的正相互作用，它是否随着种建群阶段的不同发生变化，比如说我们刚刚说到的建群的早期和建群的后期，植物之间的正相互作用和负相互作用，谁起到的更为主要的一个作用？

第三个问题是观察和采样的群落中，既有本土植物，也有外来的植物，两者之间同时发生植物之间的正相互作用，当然也会发生负相互作用。

那么植物之间的正相互作用，如果发生在两个外来物种的时候，它经常会引起生态学家的关注，因为如果外来植物更容易对其他的外来植物产生一个正向的作用，就有可能会吸引更多的外来物种进入到群众里面，有可能会引起更多的越来越多的外来物种进入，然后就会引发一些生态的担忧和生态的灾难后果。这是生态学家非常担心的一个问题。

所以我第三个问题就是要关注本土植物和外来植物它们之间的正相互作用是否有一个明显的不同，然后不同会不会对入侵对群落它的可入侵性会不会有一个影响。

记者：通过研究，三个问题得到解决了吗？

殷：在我的研究体系当中应该是说得到了解决，都得到了是的答案。