生物入侵会重塑植物群落结构，但哪些外来物种能够成功建立种群，至今仍是生态学领域的关键问题。生态差异性在生物入侵过程中具有重要作用，当外来物种跨洲引入新环境后，与原产地共生物种之间存在的生态差异，是否得以延续？功能性状的协同关系反映了植物在资源获取、生长速率与抗逆能力之间的权衡，外来物种在原产地形成的生态差异性与性状协同关系，在新环境中是否具备演化保守性与稳定性？近几个世纪以来，原产于地中海地区的草本植物被大规模、单向地引入至美国加利福尼亚州，这一天然生物地理学实验，为解答上述问题提供了理想条件。
针对以上科学问题，中国科学院植物研究所谢宗强研究团队联合西班牙国家科研理事会多尼亚那生物站开展了跨大洲的野外调查。研究覆盖了西班牙和美国的8个地中海气候样区，在每个样区内设置1公里样线，并在15 个样方中调查植物物种组成及盖度。为准确评估物种在资源获取与权衡策略上的差异，研究测定了跨叶片与根部的8个核心功能性状：比叶面积、叶干物质含量、叶氮含量、碳同位素组成、繁殖高度、种子重量、比根长以及根干物质含量。对于每个“物种–样区”组合，均采集了10个开花植株个体的性状数据。
研究发现，地中海起源物种在系统发育和功能差异上均明显不同于与其共生的本地物种。值得注意的是，这种分化特征在引入加州后依然得以保留。此外，地中海起源物种在耐逆性性状与资源获取性状之间，也展现出了独特的性状协调性。研究结果表明，物种在原产地的生态特征在其被引入新环境后可以继续保持，并可能有助于其在新的植物群落中建立种群。这凸显了在研究和预测植物入侵时，整合原产地功能性状信息的潜在价值。
该成果于9月4日发表于国际学术期刊Journal of Ecology。植物所特别研究助理乐海川为论文第一作者兼通讯作者。植物所谢宗强研究员和西班牙国家科研理事会Montserrat Vilà教授参与了研究工作。该研究得到欧盟“地平线2020”科研与创新计划、西班牙科学与创新部项目等的资助。
文章链接：
https://doi.org/10.1111/1365-2745.70436
（植被与环境变化实验室供稿）
地中海起源植物在原产地与引入地的生态差异及性状协同概念示意图
