本文为一篇学术综述，题为“What Makes a Good Plant Invader?”，由Helena Korpelainen与Maria Pietiläinen撰写，隶属于Department of Agricultural Sciences, Viikki Plant Science Centre, University of Helsinki。文章发表于期刊《Life》（2023年第13卷，第1596篇文章），文章是开放获取资源，使用Creative Commons Attribution (CC BY) License发布。
主要作者为Helena Korpelainen（通讯作者，联系邮箱：helena.korpelainen@helsinki.fi）与Maria Pietiläinen，均来自芬兰赫尔辛基大学的农业科学系（Department of Agricultural Sciences, Viikki Plant Science Centre）。文章由Othmane Merah与Balazs Barna担任学术编辑，于2023年7月20日正式发表。
这篇文章聚焦植物入侵这一全球性生态学问题，提出了推动植物成为成功入侵者的特质和机制。文章审视了内外部因素如何影响植物从外来物种转变为入侵物种，分析这些特质在全球植物入侵数据库（Global Invasive Species Database）中的表现，并试图填补关于入侵能力关键决定因素的研究空白。
植物入侵是生态学与环保领域的重要研究主题，因为入侵植物对生物多样性、生态系统功能以及经济和社会可持续性构成了严重威胁。据报道，外来物种的引入通常与人为活动密切相关，如农业、园艺业、运输等。外来植物在新环境中的成功和表现不仅依赖其遗传和表型特性，还与区域环境适配的动态适应相关。然而，植物入侵的关键机制和与侵袭力相关的特质尚未完全被理解。
作者旨在整理植物入侵的重要特质，并阐明内部因素如生活史特征、遗传变化模式、繁殖与传播能力，以及外部因素如非生物与生物约束对植物入侵成功的影响。此外，文章分析了植物在全球分布、传播途径及其入侵性能之间的联系，重点特别作用于入侵植物的进化与生态适应。
植物要从外来物种进阶为入侵物种，一般需要经历三个阶段：（1）从原生地传播到新区域的扩散阶段；（2）在新区域的存活与繁殖阶段；（3）建立种群并扩展地理范围的侵占阶段。入侵的成败取决于传播与种群增长动力的结合。
作者强调，外部因素包括非生物（气候、土壤）和生物（竞争、食草动物、种间关系）约束。例如，入侵植物通常会在人类活动影响的受干扰栖息地中生存与繁殖。特别是气候变化导致的温度上升和干旱可能进一步强化某些入侵植物的扩展潜力。
提供的证据： - 增温实验中发现某些植物（如刺菜属植物Carduus nutans）由于快速生命周期完成与更高繁殖率而加速其种群增长。 - 在地缠类植物（Carpobrotus edulis）的实验中，入侵植物在模拟气候变化的条件下表现出更快的生理生长。
植物的特定特征使其成为“成功的入侵者”。作者从生活史特征、基因多样性、竞争与传播能力等多个方面进行了分析。 - 繁殖模式与遗传多样性：作者指出，性与无性混合繁殖系统为植物提供了灵活性。例如，57%的全球最具侵略性的植物物种兼具性与无性繁殖能力。这有助于它们在低种群密度下持续扩张。 - 遗传进化：多次引入导致基因型混合，或自由交配产生新变异可能弥补植物适应性的不足。 - 表型可塑性（Phenotypic Plasticity）：作者总结了植物表达这一特质的多种益处，如适应光照与氮素条件的灵活性，但指出这一特质在促进入侵中的作用仍有争议。
结论： 能够在性繁殖中结合雌雄同位性（Hermaphroditism）与自交兼容性（Self-compatibility）的植物往往在低密度条件下也能繁殖。
化感作用在许多入侵植物的成功中起到了促进作用。例如， - 观赏植物Lantana camara通过其分泌的生化物质抑制了其他物种种子的萌发。 - 墨西哥向日葵（Tithonia diversifolia）通过阻止本地植物萌发形成单一物种的密生区域。
另一方面，与食草动物的关系也影响入侵植物的化学性状进化。一些物种（如Solidago altissima）的实验表明，对原产地特化食草动物的“逃离”可能促使其分配更多资源用于竞争性生长。作者同时提到了“防御转移假说”（Shifting Defense Hypothesis），解释了入侵植物通常减少针对特化食草动物的防御，但增强对广普性食草动物的防御。
全球传播通常是通过人类活动（如园艺、贸易运输等）促成的。入侵植物的多次引入还可能促成“桥头堡效应（Bridgehead Effect）”，即某些成功的原发种群成为二次入侵的来源。
例如，研究发现， - 大规模地理辐射中的遗传多样性可能确保植物适应环境约束的能力。 - 研究Plantago lanceolata的数据表明，通过人工介导的长距离传播能够克服本地基因多样性限制。
作者在全球入侵物种数据库（IUCN Global Invasive Species Database）中分析了“世界最具侵略性”与其他入侵植物的特征差异： - 强人类介助传播：最具侵略性物种的比例为86%，其他物种为91%； - 常见于受干扰环境：最具侵略性物种的比例为94%，其他物种为80%； - 混合繁殖系统普遍存在：比例分别为57%（最具侵略性物种）和50%（其他物种）。
这些分析表明，最具侵略性的植物通常有更窄的本地分布，但其当前地理范围通常跨大陆，反映它们强大的全球传播能力。
本文章整理了促进植物入侵的重要生物学和生态学因素，为理解和预测入侵植物的扩展提供了理论支撑。文章不仅展示了入侵植物如何通过基因变化、繁殖策略优化来适应环境，还探讨了人类活动与气候变化对全球植物入侵的助推作用。这些结论在生态保护与管理政策制定中具有重要参考价值，有助于设计更高效的入侵物种控制与根除计划。