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在半自然草原减少的背景下，道路边缘成为草原植物重要栖息地，却受多叶羽扇豆（Lupinus polyphyllus）入侵威胁。研究人员开展基于该物种营养动态和物候学确定最佳刈割时间的研究，发现花期刈割最能削弱其生长，为入侵物种治理提供依据。
在自然生态的大舞台上，半自然草原曾是众多植物的美好家园，拥有丰富的生物多样性。然而，近百年来，瑞典的半自然草原面积急剧减少，如同美丽的画卷被无情撕裂，减少幅度高达 90%。这背后的 “罪魁祸首” 包括土地用途的改变，如大量土地被用于植树造林；现代化农业的发展，过度使用化肥；以及各种人类活动的干扰。在半自然草原逐渐消逝的同时，道路边缘却意外地成为了草原植物的 “避难所”。道路边缘的管理方式和传统草原类似，每年都会进行刈割，这一举措为草原植物提供了适宜的生存环境。
但好景不长，一种名为多叶羽扇豆（Lupinus polyphyllus）的外来入侵物种，像不速之客般闯入了道路边缘这片净土。它迅速繁殖、扩散，严重威胁着当地的生物多样性，改变了原本的生态平衡。多叶羽扇豆的大量繁殖，挤压了本土植物的生存空间，使得许多本土物种面临生存危机。如何有效控制多叶羽扇豆的蔓延，成为了亟待解决的难题。
为了攻克这一难题，来自国外的研究人员开展了一项深入的研究。他们的目标十分明确，那就是基于多叶羽扇豆的营养动态和物候学特征，精准确定最佳的刈割时间，从而有效控制其种群数量。这项研究成果发表在《Basic and Applied Ecology》上，为相关领域的研究和实践提供了重要的参考。
在研究过程中，研究人员采用了多种关键技术方法。首先是植物采样技术，他们在瑞典的韦姆兰省选取了十个多叶羽扇豆种群，从每个种群中挑选出三十株具有相似初始叶生物量且预计会在生长季开花的植株，在 2021 年 5 月 20 日至 9 月 8 日期间，多次进行采样，每次采集三株并拍照记录。其次是样本处理与分析技术，采集的植株被带回实验室，分为根、叶、茎 + 花序三部分，烘干称重后进行化学分析，测定氮（N）、磷（P）、钾（K）等营养元素的含量 。最后是统计分析技术，运用线性混合效应模型（LMEs）等方法，分析生物量、营养含量与物候期之间的关系。
研究人员首先对多叶羽扇豆不同物候期各部分生物量的变化进行了研究。结果发现，根生物量在物候期 1（营养生长阶段）和 6（种子成熟阶段）达到最高，在物候期 4（盛花期后）最低；茎 + 花序生物量则从物候期 1 到 5（种子完全发育阶段）稳步增加；叶生物量在整个研究期间相对稳定。这表明在植物生长的不同阶段，各部分的生物量变化呈现出不同的规律。
接着，研究人员分析了不同物候期根、叶、茎 + 花序中营养元素的含量变化。结果显示，根中 N、P、K 含量在生长季初期和末期较高，花期较低；叶中 N 和 P 含量随季节下降，K 含量变化不显著；茎 + 花序中 N、P、K 含量在种子成熟期达到峰值。这些变化说明营养元素在植物不同部位和不同生长阶段的分配存在差异。
研究人员还对地上部分与地下部分营养元素的分配比例，即地上 / 地下（shoot:root）比进行了分析。结果表明，N、P、K 的 shoot:root 比在花期（物候期 2 - 4）和种子成熟期（物候期 5）较高，与营养生长阶段（物候期 1）和种子传播期（物候期 6）差异显著。这意味着在这些阶段，植物对营养元素的分配方式有所不同。
综合上述研究结果，研究人员得出结论：在物候期 2（花序高于叶冠，开花率低于 50%）至 4（超过 50% 的花凋谢）之间刈割，最能有效消耗多叶羽扇豆的营养储备，其中物候期 3（超过 50% 的花开放）是最佳刈割时间。这一时期，植物的根营养储备较低，地上 / 地下营养比高，同时可避免种子成熟后刈割导致的种子传播风险。
该研究的意义重大。它首次将物候学指标与营养动态相结合，为多叶羽扇豆的治理提供了科学依据。基于物候期而非固定日期进行刈割管理，能更好地适应不同地区的环境差异，提高治理效果。这一研究方法还具有推广潜力，有望应用于其他多年生入侵物种的管理，为生物多样性保护和生态系统稳定做出贡献。同时，研究也指出，在进行刈割管理时，应优先考虑种群中发育最成熟的个体，以更有效地控制多叶羽扇豆的扩散。这项研究为入侵物种的治理开辟了新的思路，为保护生态环境提供了有力的支持。
