选择性根除与多功能本地种子混合播种协同控制入侵物种并提升生物多样性

针对入侵植物Solidago altissima对生态系统的威胁，研究人员通过对比选择性根除（uprooting/cutting）与非选择性刈割（mowing）的机械控制方法，结合不同功能多样性（4/8/12种）本地种子混合播种的恢复策略，发现选择性根除联合高多样性播种可显著抑制入侵、降低二次入侵风险，并将生物多样性恢复至未干扰参考水平，为生态修复提供科学范式。

　　

在全球气候变化和人类活动加剧的背景下，外来植物入侵已成为威胁生态系统健康的重大挑战。其中，原产于北美的Solidago altissima（高茎一枝黄花）凭借其强大的繁殖力、化感作用（allelopathy）和地下根茎（rhizome）扩张能力，在欧亚多地形成单一优势群落，导致本土生物多样性骤降。更棘手的是，传统非选择性刈割（non-selective mowing）虽能短期抑制其生长，却因破坏原生植被、削弱生物抗性（biotic resistance），反而加速入侵反弹。如何实现入侵物种精准控制与生态系统功能协同恢复，成为生态学领域亟待解决的难题。

针对这一科学问题，韩国国立研究基金会（National Research Foundation of Korea）支持的团队在釜山洛东江畔的Macdo生态公园展开系统性研究。研究人员创新性地将三种机械控制方法（非选择性刈割、选择性刈割selective cutting、选择性拔除selective uprooting）与不同功能多样性（含1-3个功能群：一年生、多年生草本、木本）的本地种子混合播种（4/8/12种）进行组合，通过为期两年的野外对照实验，揭示了入侵控制与生态恢复的协同机制。相关成果发表于环境管理领域权威期刊《Journal of Environmental Management》。

研究采用裂区实验设计（split-plot design），通过重要性值（importance value）量化入侵种抑制效果，结合种子产量（propagule pressure）评估再入侵风险，并采用功能多样性指数分析群落恢复动态。关键发现如下：

1. 选择性根除的显著优势
数据表明，选择性拔除使S. altissima种子产量降低63.2%，显著优于选择性刈割（59.1%）和非选择性刈割（无统计学差异）。这验证了假说1和2：精准移除入侵种可保留原生植被的生态位占据（niche complementarity）和资源竞争能力，从而增强生物抗性。

2. 功能多样性的协同效应
播种12种多功能群混合种子的地块，其Shannon多样性指数较对照组提升217%，且再入侵率降低82%。这一结果支持Elton多样性-抗性假说（Elton's diversity-resistance hypothesis），证明高功能多样性可通过资源利用效率最大化抑制入侵。

3. 参考生态系统的恢复潜力
选择性拔除联合12种播种的处理组，其植物群落组成与未受干扰参考生态系统的相似度达89%，表明该方法能有效重建生态系统功能。

这项研究首次系统论证了"精准清除+功能多样性强化"的协同恢复范式。其创新性体现在：① 揭示选择性根除通过降低繁殖体压力（propagule pressure）和保留原生植被双重机制抑制入侵；② 量化功能群数量与恢复效果的剂量效应；③ 提出可推广的"靶向-播种"技术流程。该成果为《生物多样性公约》倡导的生态修复目标提供了实践路径，尤其适用于城市生态空间的管理。未来研究可进一步探索不同气候区下的普适性，以及根茎类入侵植物的长效控制策略。