Legume presence outweighs functional group richness in determining community invasibility under nitrogen enrichment

IF 6.3 1区环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY

Journal of Ecology Pub Date : 2026-10-13 DOI:10.1111/1365-2745.70464

Jiawei Wang, Jieren Jin, Lei Wang, Bangyu Zhang, Yuechong Wang, Xiao Xu, Bo Li

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Abstract

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在氮富集条件下，豆科植物的存在度大于功能基团的丰富度

人为氮(N)富集通常通过增加资源可用性来促进植物入侵，但为什么居民社区对相同资源脉冲的抵抗力不同仍然知之甚少。本研究在保持物种丰富度不变的情况下，对原生植物功能群丰富度（FGR = 1-3）和群落组成进行了控制，并评估了嗜氮入侵植物白Bidens alba在环境和富氮条件下的表现，以确定生物抗性是由多样性本身驱动还是由特定的功能特性驱动。氮的富集持续增加了入侵生物的生物量，但其与FGR的交互作用在整个丰富度梯度上并不显著，表明单靠FGR不足以预测生物的抗性。相反，功能同一性强烈地控制着植物入侵的结果。非豆科植物群落（禾本科和禾本科）通过强烈的地上邻居抑制，在富氮条件下保持了较高的生物抗性。相反，含豆科植物群落在富氮条件下表现出较弱的生物抗性，这使得入侵生物量显著增加。豆科植物通过地下和地上的耦合机制促进了植物的入侵：它们保持了较高的基线土壤硝酸盐有效性，同时在富氮条件下经历了竞争性抑制，导致生物量低，物理冠层存在最少。再加上氮的富集，这创造了一个有利的资源窗口，使白杨能够降低其根：冠比——一种在非豆科植物群落中受到密集的本地邻居生物量限制的形态可塑性响应。合成。我们的研究结果表明，FGR为生物抗性提供了一个结构模板，而功能身份决定了该模板是否转化为资源抢占或社区脆弱性。在营养丰富的生态系统中，低生物量豆科植物可以通过提高基线资源环境并呈现有限的地上抑制，无意中将营养脉冲转化为入侵机会。因此，在富氮条件下恢复抗入侵群落需要功能同一性筛选，优先考虑具有强竞争力的非豆科植物，而不是仅仅依靠FGR。

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Journal of Ecology 环境科学-生态学

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期刊介绍： Journal of Ecology publishes original research papers on all aspects of the ecology of plants (including algae), in both aquatic and terrestrial ecosystems. We do not publish papers concerned solely with cultivated plants and agricultural ecosystems. Studies of plant communities, populations or individual species are accepted, as well as studies of the interactions between plants and animals, fungi or bacteria, providing they focus on the ecology of the plants. We aim to bring important work using any ecological approach (including molecular techniques) to a wide international audience and therefore only publish papers with strong and ecological messages that advance our understanding of ecological principles.