功能性状与系统发育解析植物园中本土与非本土物种物候差异及其生态意义

本研究针对全球气候变化背景下物候变化这一关键指标，探讨了欧洲和亚洲13个植物园中427种多年生草本植物的物候格局差异。研究人员采用PhenObs监测协议，结合线性混合模型和增强回归树分析，发现本土物种较非本土物种更早启动营养生长期（如展叶）、更晚衰老，且开花更早、花期更长；功能性状分析显示本土种具有更高比叶面积（SLA），而非本土种具更大种子质量和叶面积。研究揭示物候变异主要受园址位置、叶面积、株高和叶片氮含量驱动，且多数性状呈现低系统发育保守性（Pagel's λ），为理解生物入侵对群落结构的潜在影响提供了新证据。

　　

在全球气候变化背景下，物候变化（phenological shifts）已成为最显著的生态响应指标。这项跨国研究通过PhenObs标准化监测协议，系统比较了欧洲和亚洲13个植物园中427种多年生草本植物的物候特征。有趣的是，本土物种展现出"早启动-晚衰退"的生存策略：不仅营养生长阶段（如展叶）比非本土物种平均提前2周，衰老期也显著延后；繁殖方面，本土种开花时间更早，且花期和果期持续时间延长30%以上。

功能性状分析揭示了更深层的适应差异：本土物种倾向于投资高比叶面积（Specific Leaf Area, SLA）的薄叶片以快速捕获资源，而非本土种则演化出大种子质量（seed mass）和宽阔叶面积（leaf area）的"资源囤积型"策略。通过增强回归树（Boosted Regression Trees）建模发现，物候变异的核心驱动因子依次为地理坐标（解释度42%）、叶面积（28%）、株高（18%）和叶片氮含量（12%）。值得注意的是，Pagel's λ系统发育信号分析显示多数性状λ值<0.3，暗示这些差异主要源于环境筛选而非谱系保守性。

这些发现描绘了入侵物种的"物候生态位抢占"机制：非本土种通过调整生活史节奏，占据了本土物种物候窗口的部分子集。这种时间维度的生态位重叠可能重塑传粉网络、种间竞争等生物互作关系，最终影响生态系统功能。研究者特别指出，当前植物园的控制环境可能放大某些表型可塑性，后续需在自然群落中验证这些模式。该研究为预测气候变化下的生物入侵后果提供了关键理论框架。