生物入侵是全球生物多样性面临的最重大威胁之一,对生态系统韧性和人类福祉产生深远影响(Pecl et al., 2017, Shackleton et al., 2018)。入侵植物物种通过改变养分循环、排挤本土植物群以及重塑营养相互作用来破坏生态稳定性(Sun et al., 2023)。它们的成功往往取决于利用人为和自然干扰,并适应受入侵生态系统中改变的资源动态(Gioria et al., 2023)。这些物种利用进化适应和功能性状来获得竞争优势,使其能够在新栖息地建立主导地位(Whitney and Gabler 2008)。理解驱动这些入侵的机制对于预测未来风险和设计有效策略以保护生态系统完整性和生物多样性至关重要(Britton et al., 2023, Liu et al., 2023)。
入侵植物的基本性状与受入侵生态系统特征之间的相互作用在其建立和传播过程中起着关键作用(Kueffer et al., 2013)。表型可塑性扩展了入侵物种的生态范围,使其能够利用适应性较弱的物种无法利用的资源生态位(Moran and Alexander, 2014, Ricciardi et al., 2013)。植物性状与环境动态之间这种复杂的相互作用凸显了生物入侵的多面性,以及采用综合方法来理解和管理其影响的重要性(Hulme, 2006, Tassin and Kull, 2015)。功能性状的格局在理解群落组装过程方面变得日益有价值,特别是在植物主导的生态系统中(Fu et al., 2015, Hu et al., 2024)。生境过滤选择允许物种在特定环境条件下存活的性状,而由竞争压力驱动的性状过度扩散,是塑造这些格局的关键机制(Ding et al., 2021, Abubakar et al., 2023)。入侵植物物种采用多样化的适应策略来克服生态障碍并利用广泛的资源生态位(Khattak et al., 2024, Yang et al., 2026)。这些策略通常与遗传过程(包括遗传混合和引入后选择)共同作用,从而增加入侵群体的适应性(Sherpa and Després, 2021, Ilyas et al., 2025)。整合基于性状的框架增强了对入侵植物如何影响群落结构和生态系统功能的理解,有助于开发预测模型和管理策略,以减轻它们在不断变化世界中的影响(Litt and Pearson, 2022, Nizamani et al., 2024)。
亚热带森林具有高生物多样性和复杂的生态相互作用,由于人为压力,它们对植物入侵特别脆弱(Sadia et al., 2024, Gun et al., 2026)。这些人为干扰创造了入侵物种可以利用的生态位,通常导致本土植被的取代和关键生态系统过程(包括养分循环、土壤结构和水文动态)的改变(Waheed et al., 2024)。Solanum viarum Dunal(热带苏打苹果)是一种全球入侵物种,由国际贸易、土地利用变化和气候变异推动,迅速从南美洲扩张至北美洲、非洲和亚洲((Mullahey et al., 1993, Mullahey et al., 1993)。其入侵历史显示三个主要阶段(滞后期、扩散期和平衡期),跨大陆的生态位 largely conserved,表明大尺度的环境过滤(Qi et al., 2023)。在美国,S. viarum 表现出爆炸性的人口增长,这得益于极高的繁殖力、动物传播种子以及在受干扰景观中的强持久性,导致农业和自然生态系统的广泛入侵(Mullahey et al., 1993, Mullahey et al., 1993)。近期的生境适宜性模型进一步预测,在未来气候情景下,该物种将继续向较高纬度扩张(Qi et al., 2023, Jan et al., 2025)。尽管大尺度分布研究表明生态位保守性,但实地观察一致报告了与受干扰生境的强关联性,凸显了局部尺度的显著表型可塑性(Mullahey et al., 1993, Jan et al., 2025)。然而,尚不清楚功能性状在受入侵地区是表现出趋同反应,还是根据生境特异性土壤条件而分化,且对土壤因子如何塑造生态策略的机制理解仍然有限。在巴基斯坦的亚热带低地,S. viarum 近期已自然化并成为森林生态系统中的优势种(Waheed et al., 2023),但大多数现有研究强调分布模型而非基于性状的机制。本研究旨在调查使 S. viarum 能够在不同森林生境中成功生长的功能特征,并分析其适应策略以及土壤性质对这些策略的影响。基于性状的方法揭示了 S. viarum 生态成功及其与生境特异性土壤动态相互作用的机制,为制定有效策略以管理其传播和减轻其对亚热带生态系统的影响提供了根本性解释。