Research Paper

Plant morphological traits and competition index comparisons of three invasive and native submerged plants

Comparaison de leurs caractéristiques morphologiques et de l'indice de compétition de trois plantes submergées envahissantes et indigènes

¹ State Key Laboratory of Lake Science and Environment, Nanjing Institute of Geography and Limnology, Chinese Academy of Sciences, Nanjing 210008, PR China
² Jiangsu Jiangda Eco Technology Co., Ltd., Wuxi 214135, PR China
³ Sino-Danish College, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, PR China
⁴ College of Environmental and Chemical Engineering, Chongqing Three Gorges University, Wanzhou 404000, PR China

^* Corresponding author: kyli@niglas.ac.cn

Received: 7 January 2021
Accepted: 1 March 2021

Abstract

The submerged species Carolina fanwort (Cabomba caroliniana) has attracted considerable attention in Lake Taihu Basin (LTB), China. This species was widely used as a garden plant until 2016, when it was identified as invasive. In this study, we conducted a mesocosm experiment to compare the morphological traits, includingtotal dry mass, shoot/root (S/R) ratio, relative growth rate (RGR) and competition index log response ratio (ln RR), of C. caroliniana and two frequently co-occurring native submerged plants, water thyme (Hydrilla verticillata) and Eurasian watermilfoil (Myriophyllum spicatum). The results demonstrated that C. caroliniana did not show more advantageous traits (higher total dry mass, S/R ratio and RGR) or have a lower ln RR than H. verticillata or M. spicatum. We provide a counterexample to commonly accepted thought in which the successful invasion of invasive species may not be explained by outcompeting native plants. Other biotic or abiotic factors that determine the successful invasion of C. caroliniana must be studied further.

Résumé

L'espèce submergée « éventail de Caroline » (Cabomba caroliniana) a suscité une attention considérable dans le bassin du lac Taihu (LTB), en Chine. Cette espèce a été largement utilisée comme plante de jardin jusqu'en 2016, date à laquelle elle a été identifiée comme envahissante. Dans cette étude, nous avons mené une expérience en mésocosme pour comparer les caractéristiques morphologiques, y compris la masse sèche totale, le rapport pousse/racine (S/R), le taux de croissance relatif (RGR) et le rapport logarithmique de réponse de l'indice de compétition (ln RR), de C. caroliniana et de deux plantes submergées indigènes fréquemment co-occurrentes, L'hydrille verticillée (Hydrilla verticillata) et le myriophylle à épi (Myriophyllum spicatum). Les résultats ont démontré que C. caroliniana ne présentait pas de caractéristiques plus avantageuses (masse sèche totale, rapport S/R et RGR plus élevés) ou avait un ln RR plus faible que H. verticillata ou M. spicatum. Nous fournissons un contre-exemple à la pensée communément admise selon laquelle le succès de l'invasion d'espèces envahissantes peut ne pas s'expliquer par la supplantation des plantes indigènes. D'autres facteurs biotiques ou abiotiques qui déterminent le succès de l'invasion de C. caroliniana doivent être étudiés plus avant.