近些年来，入侵植物导致的生物入侵已对环境健康与生态安全构成了严重威胁。而同时随着全球气候变化的加剧，特别是降水格局的改变，全球范围内干旱的发生频率、持续时间及其影响面积日益增加。而干旱可能显著影响入侵植物和本地植物的生理生态特性以及土壤酶活性进而影响其入侵进程。所以，探究干旱对入侵植物和本地植物生长竞争力及土壤酶活性的影响及其机理十分必要，以进而深入阐明干旱背景下入侵植物成功入侵的驱动机理。

我所王从彦老师课题组以入侵植物刺苋(Amaranthus spinosus L.)和本地植物苋菜(A. tricolor L.)为实验对象，以竞争栽培实验为路径，分别设置入侵植物刺苋单栽(六株)、本地植物苋菜单栽(六株)、入侵植物刺苋和本地植物苋菜混栽(各三株)三种栽植方式；通过控制浇水的量进而人工模拟不同程度的干旱，即：施加研究工作开展所在区域100%降雨量的水为对照、施加研究工作开展所在区域60%降雨量的水为轻度干旱、施加研究工作开展所在区域20%降雨量的水为重度干旱。本研究通过对不同干旱处理下的入侵植物刺苋和本地植物苋菜的生理生态特性、土壤理化性质和土壤酶活性进行全景式对比分析，进而探究并解析不同程度的干旱对入侵植物刺苋和本地植物苋菜的生长竞争力与土壤酶活性的影响及其机理，以希冀阐明干旱背景下入侵植物成功入侵的驱动机理。该结果可为进一步阐明干旱背景下入侵植物成功入侵的机理奠定坚实的理论支撑，并为新时代下构筑我国以入侵植物导致的生物入侵为代表的生物安全预警防控管理提供强有力的实践基础。

本研究主要结果如下：

1、不同程度的干旱处理对入侵植物刺苋和本地植物苋菜的生理生态特性的影响及其机理：

(1)入侵植物刺苋和本地植物苋菜功能性状趋异，因此，入侵植物刺苋和本地植物苋菜的生理生态特性的差异性支持相似性限制假说，这可使入侵植物刺苋获得更强的生长竞争力。

(2)入侵植物刺苋的阳光获取的竞争能力、叶形变异的能力和叶片的光合能力均显著高于本地植物苋菜。所以，阳光获取的竞争能力、叶形变异的能力和叶片的光合能力可能是影响入侵植物刺苋生长竞争力的主要生理生态特性。

(3)不同程度的干旱显著抑制入侵植物刺苋和本地植物苋菜的植物阳光获取的竞争能力、植物光合面积、茎干支撑强度、叶片水分含量和叶片光合能力，且随干旱程度的上升抑制幅度明显增强。

(4)干旱处理下与本地植物苋菜共存的入侵植物刺苋生物量稳定性更高。其次，干旱对与入侵植物共存的本地植物胁迫强度更大。此外，干旱背景下入侵植物刺苋的生长竞争力明显高于本地植物苋菜的生长竞争力。因此，干旱利于入侵植物刺苋的入侵进程。

2、不同程度的干旱背景下入侵植物刺苋对土壤理化性质和土壤酶活性的影响及其机理：

(1)不同程度的干旱显著降低土壤酸度、土壤湿度以及土壤中的可溶性盐含量，且随着干旱程度的上升影响幅度明显增强。

(2)干旱会显著提高单栽刺苋土壤对蔗糖和尿素的水解能力，加快刺苋根部土壤中的物质转化和吸收，有利于提高刺苋的竞争能力。

(3)在干旱处理下，单栽入侵植物刺苋的土壤中的可溶性盐含量和土壤水解蔗糖能力显著高于单栽本地植物苋菜的土壤中的可溶性盐含量和土壤水解蔗糖能力。

(4)不同处理对土壤含水率、电导率和土壤脲酶活性的影响是入侵植物刺苋和本地植物苋菜生理生态特性差异的重要原因之一。

因此，入侵植物刺苋的关键生理生态特性显著高于本地植物苋菜，同时入侵植物刺苋和本地植物苋菜功能性状趋异，且干旱可能有利于入侵植物刺苋的入侵进程。

全文链接：https://doi.org/10.1093/jpe/rtac001