温带演替草地多物种植物入侵驱动群落功能组成变化的生态机制研究

这篇研究通过分析新西兰48个草地群落数据，揭示了多物种植物入侵（multi-species invasions）通过增加外来种丰富度（non-native richness）和总盖度（cover），显著推动群落功能性状（CWM traits）向快速资源获取策略（如高比叶面积SLA、叶片氮浓度leaf N、比根长SRL）转变。研究强调需关注共入侵（co-invasion）的集体效应，而非仅聚焦优势入侵种（dominant invaders），为预测生态系统功能变化提供了新视角。

　　

引言

非本地植物入侵通过改变物种组成和功能变异影响生态系统过程。传统研究多聚焦单一优势入侵种，而现实中多物种共入侵现象更为普遍。新西兰作为森林砍伐后草地入侵的典型区域，其1800余种归化植物中386种被列为环境杂草，为研究多物种入侵效应提供了理想模型。

方法

研究团队利用新西兰国家植被调查数据库（NVS Databank）中48个无乔木的草地群落数据，整合叶片和根系功能性状（如SLA、leaf N、SRL等），通过群落加权均值（CWM）量化功能组成。采用层次模型分析非本地种盖度与功能性状的关系，并结合PCA和PERMANOVA比较不同物种组的性状差异。

结果

1. 功能组成驱动：非本地种总盖度与快速资源获取性状（高SLA、leaf N、SRL；低木质素和根直径）显著正相关，而本地种盖度影响较弱。

2. 多物种协同效应：非本地种丰富度与总盖度呈正相关，且与优势种盖度显著关联，表明"抽样效应"（sampling effect）促进入侵累积。

3. 性状分化：PCA显示非本地种整体偏向"快速策略"性状空间，但优势种（如毛茛科^Pilosella spp.）性状介于其他非本地种与本地种之间。

讨论

1. 生态系统级联影响：多物种入侵通过功能性状改变可能加速养分循环（如新西兰松入侵后促进外来草类生长）。

2. 从属种的关键作用：共入侵的从属种（subordinate species）虽盖度较低，但其极端性状（如固氮豆科植物）可能对功能组成产生不成比例的影响。

3. 管理启示：需建立更完整的性状数据库（尤其从属种），以准确评估多物种入侵的生态系统级效应。

结论

研究证实多物种入侵通过丰富度-盖度-功能性状的级联关系，比单一物种入侵产生更深刻的生态影响。未来应关注共入侵物种间的相互作用，这对全球受入侵岛屿生态系统（如夏威夷、澳大利亚）的管理具有示范意义。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献支持的结论；专业术语如CWM、SLA等均按原文格式标注；性状单位如cm²·g^-1、%_mass等保留标准表达。）