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全球范圍內，已有超過37000個物種在其原生分布區之外成功實現歸化。目前，多物種共入侵已成為許多生態系統中的普遍現象。研究表明，相較于單一物種入侵，多物種共入侵對生物多樣性及生態系統功能的影響更為顯著。因此，解析多物種共入侵的驅動機制，是全球變化生態學與生物安全領域亟待解決的關鍵科學問題。
中國科學院武漢植物園入侵生態學團隊通過開展兩階段植物-土壤反饋實驗，探究了在正常與干旱兩種水分條件下，8種本地植物與8種入侵植物的土壤微生物遺留效應如何影響共入侵過程。研究發現，在正常水分條件下，入侵植物能夠重塑土壤微生物群落，顯著抑制后續本地植物的生長，但對后續到達的其他入侵植物影響較弱。同時，這種土壤效應顯著增強了后續入侵植物對本地植物的競爭能力，從而間接提升了后續入侵植物的相對競爭優勢。進一步分析表明，這種差異性抑制效應主要源于入侵植物土壤中富集的廣譜性病原微生物(Acrophialophora levis)對本地植物的負面影響顯著強于對入侵植物的影響。然而，在干旱條件下，這一過程被顯著削弱。干旱脅迫抑制了病原微生物（A. levis）的積累，使得入侵植物與本地植物土壤中的病原微生物差異趨于消失，先前由土壤微生物介導的競爭優勢也隨之消失。這表明，氣候變化（如干旱）能夠顯著重塑入侵植物間的間接相互作用模式。
該研究從土壤微生物介導的地下互作視角出發，揭示了多物種共入侵形成的新機制：入侵植物能夠通過改變土壤微生物組成，形成間接的入侵優勢。這一發現不僅完善了氣候變化背景下生物入侵的理論框架，也為基于土壤過程的入侵風險評估與生態防控提供了重要的科學依據。
圖1. 在不同水分條件下，本地植物和入侵植物形成的土壤微生物遺留效應對后續本地植物和入侵植物互作關系的影響。
相關成果以“Drought eliminates soil microbially mediated indirect competitive advantage among exotic plants”為題，發表于植物學期刊 New Phytologist。中國科學院武漢植物園陶至彬副研究員為論文第一作者，黃偉研究員為通訊作者。合作者還包括康斯坦茨大學湖沼學研究所張致杰博士（現北京大學研究員）、蘭州大學楊強副教授、荷蘭瓦赫寧根大學與研究中心Rutger A. Wilschut助理教授、以及美國萊斯大學Evan Siemann教授。該研究得到了國家重點研發計劃（2024YFF1307500）和國家自然科學基金（32301471）等項目的資助。
論文鏈接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.71124