????外來植物入侵是全球生態(tài)學(xué)研究的熱點(diǎn)問題之一，其影響涉及生物多樣性喪失、生態(tài)系統(tǒng)退化和農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)安全等多個(gè)方面。干旱與放牧是干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的主要環(huán)境脅迫因子，它們?nèi)绾喂餐饔糜绊懭肭种参锏臄U(kuò)張機(jī)制，一直缺乏系統(tǒng)量化的實(shí)證研究。

????針對(duì)這一科學(xué)問題，中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所干旱區(qū)生態(tài)過程與生物適應(yīng)團(tuán)隊(duì)在讀博士生石凱在國際生態(tài)學(xué)權(quán)威期刊 《Functional Ecology》上發(fā)表了題為 “Aridity and grazing are associated with reduced trait complementarity and higher invasion intensity of Solanum rostratum in native plant communities” 的研究論文。該研究揭示了干旱與放牧通過削弱植物群落的功能互補(bǔ)性，降低生態(tài)系統(tǒng)抵御外來入侵的能力，從而促進(jìn)入侵植物黃花刺茄（Solanum rostratum）擴(kuò)張的生態(tài)機(jī)制。

????研究團(tuán)隊(duì)沿中國北方約3000公里的地帶，從吉林至新疆共設(shè)置了40個(gè)樣地，系統(tǒng)調(diào)查了植物群落結(jié)構(gòu)、功能性狀、系統(tǒng)發(fā)育譜系及入侵強(qiáng)度。結(jié)果表明：群落的功能性狀互補(bǔ)性是決定入侵強(qiáng)度的重要因素——當(dāng)群落中植物間的性狀差異更大、資源利用方式更互補(bǔ)時(shí)，入侵植物的擴(kuò)張受到顯著抑制。相反，在干旱或高放牧強(qiáng)度區(qū)域，這種互補(bǔ)性明顯降低，群落結(jié)構(gòu)趨于同質(zhì)化，從而為黃花刺茄的入侵提供了“生態(tài)空窗”。

圖1：基于線性混合效應(yīng)模型的預(yù)測變量與黃花刺茄入侵強(qiáng)度指數(shù)之間的關(guān)聯(lián)

????進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，干旱與放牧通過改變?nèi)郝涞墓δ芏鄻有耘c系統(tǒng)發(fā)育多樣性，間接削弱了生態(tài)系統(tǒng)的“生物抵抗力”。這些結(jié)果不僅驗(yàn)證了經(jīng)典的 “生物抵抗假說”（Biotic Resistance Hypothesis），也從性狀層面闡明了氣候與人類干擾對(duì)生態(tài)穩(wěn)定性的雙重影響機(jī)制。

圖2：結(jié)構(gòu)方程模型（SEM）顯示預(yù)測因子與黃花刺茄入侵強(qiáng)度的關(guān)聯(lián)

????本研究系統(tǒng)揭示了本地植物群落的多樣性與結(jié)構(gòu)在抵御黃花刺茄入侵中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。物種豐富度、系統(tǒng)發(fā)育多樣性和功能性狀互補(bǔ)性越高的群落，越能通過提升植被密度、蓋度、生物量以及資源保守型性狀來增強(qiáng)“生態(tài)防線”，從而有效抵御入侵。而干旱與放牧等環(huán)境脅迫會(huì)削弱這種防御機(jī)制，導(dǎo)致多樣性喪失、功能互補(bǔ)性降低，使群落對(duì)入侵的抵抗力下降。我們的研究支持埃爾頓的生物抗性假說，并強(qiáng)調(diào)了在入侵管理與生態(tài)恢復(fù)中保護(hù)和恢復(fù)本地植物多樣性、尤其是系統(tǒng)發(fā)育多樣性與資源保守型性狀的重要性。這不僅有助于遏制黃花刺茄的擴(kuò)張，也為全球干旱區(qū)外來物種管理提供了關(guān)鍵的生態(tài)學(xué)依據(jù)。

機(jī)制圖：顯示了干旱和放牧如何塑造當(dāng)?shù)厝郝浣Y(jié)構(gòu)和性狀組成，最終削弱了對(duì)黃花刺茄的抵抗力

????相關(guān)研究成果以“Aridity and grazing are associated with reduced trait complementarity and higher invasion intensity of Solanum rostratum in native plant communities”為題，發(fā)表在國際生態(tài)學(xué)權(quán)威期刊 《Functional Ecology》上，中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所干旱區(qū)生態(tài)過程與生物適應(yīng)團(tuán)隊(duì)在讀博士生石凱為論文第一作者，邵華研究員為共同通訊作者。該研究得到新疆維吾爾自治區(qū)自然科學(xué)基金、新疆維吾爾自治地區(qū)“天山人才”培養(yǎng)計(jì)劃、區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新項(xiàng)目（上海合作組織科技合作項(xiàng)目）、第三次新疆科考項(xiàng)目的支持。

????論文鏈接：https://doi.org/10.1111/1365-2435.70177