外来植物入侵是导致生物多样性降低和生态系统服务功能丧失的重要原因。鉴于此，世界各地开展了大量入侵植物治理项目。入侵植物的有效治理不仅要减少目标植物的数量和分布，同时还需提高本地植物多样性，恢复生态系统原有功能。入侵植物会改变入侵地土壤理化性质、微生物群落结构等，这些改变的土壤性质在入侵植物防治后会产生持久的土壤遗留效应，促进其他入侵植物的定殖与扩散，进而发生继发入侵，阻碍本地生态恢复。然而，土壤遗留效应并不完全由目标入侵植物决定，入侵植物治理过程中采取的各种防治措施往往会影响土壤理化性质和微生物群落。目前，入侵植物土壤遗留效应如何驱动继发入侵以及防治措施是否调控土壤遗留效应进而影响继发入侵，我们还知之甚少。

本研究以入侵植物加拿大一枝黄花为目标防治对象，采取不同的防治措施对其进行治理，然后测定处理后的土壤营养含量与微生物群落多样性;最后开展土壤反馈实验，比较9对同属入侵植物和本地植物对土壤遗留效应的响应。结果表明，加拿大一枝黄花产生的土壤遗留效应抑制后续植物的生长，且对本地植物的抑制作用更强，从而引起继发入侵。防治措施如除草剂和火烧处理会缓解土壤遗留效应，降低继发入侵风险。入侵植物及防治措施产生的土壤营养遗留是继发入侵的主要驱动因素，与目标入侵植物系统发育距离越远的非目标入侵植物更容易发生继发入侵。本研究结合入侵植物及防治措施对土壤生物和非生物性质的影响，揭示了“治理措施—土壤遗留效应—继发入侵—系统发育相关性”四者的相互作用关系，阐明了继发入侵的潜在土壤遗留机制，为预测继发入侵提供了理论支持。本研究结果有助于优化现有入侵植物治理策略，减少继发入侵风险，促进本地生态恢复。

研究结果以“Soil legacies of a primary invader strongly drive secondary invasions for species that are phylogenetically distant”为题，发表在国际期刊《Soil Biology and Biochemistry》上。中国科学院武汉植物园入侵生态学学科组特别研究助理沈常超为论文第一作者，华中农业大学孙燕教授和中国科学院武汉植物园黄伟研究员为论文的共同通讯作者。本研究工作得到国家重点研发计划(2024YFF1307500)、国家自然科学基金(32071660、32201438、32401465)以及湖北省国际科技合作计划(GZC20232937)等项目的资助。

图1. 实验示意图

图2. 防治措施及系统发育相关性影响植物生长和继发入侵

图3. 土壤遗留效应驱动继发入侵