研究报告：全球气候变暖与外来入侵植物香彩雀（Lantana camara）的入侵性
本文的主要作者包括Qiaoying Zhang、Yunchun Zhang、Shaolin Peng与Kristjan Zobel，分别隶属于以下机构：塔尔图大学生态与地球科学研究所植物学系（爱沙尼亚），齐鲁工业大学环境科学与工程系（中国山东），中山大学生命科学学院生物控制国家重点实验室（中国广东）。本研究发表在学术期刊《PLOS ONE》的2014年第9卷第9期，标题为“Climate warming may facilitate invasion of the exotic shrub Lantana camara”。
随着全球气候变暖以及CO₂浓度的上升，温度与降水发生了明显变化。这些改变可能抑制本地植物物种的生长，但同时也为某些外来植物提供了扩展分布范围和增长种群的机会。外来植物的成功入侵可能会对生态系统的物种互动结构及功能产生严重后果，因此，在气候变化情景下研究外来物种的入侵风险对于生态管理至关重要。
香彩雀（Lantana camara）是一种高度入侵性的多年生灌木，原产于中美洲、南美洲北部及加勒比地区，能够生长至约2米高。该植物形成密集灌丛，在多种环境中都具有很强的适应性。研究表明，气候变暖使得一些外来植物能够拓展到先前无法生存的区域。对于香彩雀，以往基于“Climex”模型的预测表明其在某些区域的潜在分布范围可能扩大，特别是在中国的分布可能进一步向内陆扩展。结合温度升高对这一物种的生理参数的影响，研究人员假设气候变暖促进了香彩雀的适应性，从而加强了其入侵性。
本研究旨在通过具体实验验证上述假设，探索温度升高对香彩雀入侵特性的影响。这些影响将通过对其生长、生理功能及化感作用（allelopathy）的系统研究加以解析。
研究通过温控温室实验模拟不同的气候变暖情景，包括22°C（对照）、26°C和30°C三个温度梯度。研究对象为在中国广州现场采集的三年生香彩雀枝条，取枝条顶端保持至少20厘米长度，将其种植于由富营养土壤与蛭石按1:1混合的基质中。每个温度处理均设置15个重复，每盆种植3株。
植物在为期18周的稳定温控环境中生长，并在实验结束后采集样品进行分析。
为了评估高温对香彩雀生长与形态的影响，研究在实验末期测量了以下参数：总生物量（Total Biomass），地上与地下生物量分配比例，叶面积（Leaf Area）、叶质量比（Leaf Mass Ratio, LMR）、茎长度及单位叶质量比（Specific Leaf Area, SLA）。生物质量参数通过干燥样品后测量得到。
为了评价香彩雀在不同温室温度下的化感潜力，通过从香彩雀新鲜叶片制备水浸提液并验证其对莴苣种子萌发与幼苗生长的影响。提取液浓度统一为0.1 g/ml，并将其与蒸馏水对照进行生物测定。
研究利用单因素方差分析（One-way ANOVA）分析温度对香彩雀不同生态参数的影响，组间均值通过Tukey检验作比较。
实验结果显示，香彩雀的总生物量（TB）、茎长及叶面积显著随着温度的升高而增加。在30°C条件下，茎长的增长幅度为22°C下的4倍，而叶面积扩大了2倍。叶片的特异比表面积（SLA）在较高温度下也显著增加了22.1%。
实验表明，不同温度下香彩雀提取液对莴苣种子的化感抑制效果显著不同。随着温度升高，其化感作用（影响根长与芽长的抑制指数）呈显著增强趋势，表明高温可能加强其化感潜力。
本文研究表明，气候变暖通过促进香彩雀的生物量增长、光合作用速率提升与化感作用增强，可能显著助推其入侵效应。温度升高很可能改变香彩雀的生态位，使其能在新的地理范围内实现扩张。
从生态管理的角度来看，此研究提供了重要证据，表明在应对气候变暖的过程中，应将香彩雀等外来入侵植物列为优先防控对象，尤其是在温度变化加剧的地区。
本研究揭示了气候变暖对外来入侵植物香彩雀适应性与扩张能力的促进机制。在未来研究中，可进一步结合竞争实验与多物种居群动态研究，以更全面地探讨香彩雀与本地植物之间复杂的种间关系，从而为全球范围内入侵植物的生态治理提供更加科学的依据。