Neha Goyal和Gyan Prakash Sharma是这项研究的主要作者，其研究机构为印度新德里大学(University of Delhi)环境研究系。这项研究发表于2019年的《Biological Invasions》期刊，文章标题为“it takes two to tango: variable architectural strategies boost invasive success of Lantana camara L. (sensu lato) in contrasting light environments”，探讨了入侵物种马缨丹（Lantana camara）在不同光照环境中的入侵策略和适应能力。这篇文章于2018年在线发表，研究了马缨丹在阳光和阴影环境下的重要特性和策略，并为该物种的管理提供了科学依据。

研究背景

马缨丹原产于美洲热带地区，目前是世界范围内分布最广的五种灌木之一，已在全球15个地理大区中的12个区域形成入侵。该物种对生态系统有诸多负面影响，包括降低本地物种多样性、土壤肥力下降、土壤化学性质变化及生态过程的改变。研究表明，马缨丹尤其倾向入侵光照充足的开阔地带，但近年来，其在光照较差的阴暗环境中的分布范围也在扩大。这种扩展可能与其植物结构（architectural traits）和功能特性（functional traits）调节能力相关，而多倍体水平（ploidy level）可能也是导致马缨丹入侵能力差异的因素之一。因此，研究该物种在不同光照环境下的表现机制，对理解其入侵动态和制定管理策略具有重要意义。

研究目标

本研究旨在： 1. 定量分析马缨丹在阳光和阴影环境下的关键植物结构与功能特性，这些特性被定义为性能相关结构性特性（performance-related architectural traits, PRATs）和性能相关功能性特性（performance-related functional traits, PRFTs）。 2. 探讨马缨丹是否会根据光照条件调节其PRATs和PRFTs。 3. 分析不同光照环境中的PRATs和PRFTs之间的关系。 4. 检测马缨丹在异质光照环境中的倍性水平，探索光照异质性和特性调节之间的关系。

研究方法

研究区域与采样方法

本研究在印度14个不同区域内进行，涵盖了马缨丹的主要入侵区域。每个地区选择了约1公顷内的单一马缨丹种群，并在阳光和阴影环境中分别随机挑选2至5株个体进行研究。光合光子通量密度（photosynthetic photon flux density, PPFD）使用PAR传感器测量，阳光环境平均PPFD为1764 μmol m^-2 s^-1，阴影环境平均PPFD为93 μmol m^-2 s^-1。

PRATs和PRFTs的测量

为了分析马缨丹的生长和繁殖表现，研究分别从植物整体、枝条以及叶片三个层次测量PRATs，并测量反映其生态生理特点和繁殖能力的PRFTs。 1. PRATs： - 整体层次：测量植物高度、冠幅、分枝级数（ramification order）、主枝数量、末端枝条数量、以及紧凑指数（compaction index）。 - 枝条层次：评估枝条长度、枝条的节数、节密度（node density）以及节间距。 - 叶片层次：测量叶柄长度和叶面积。 2. PRFTs： - 生态生理学特征：测量比叶面积（specific leaf area, SLA）和叶干物质含量（leaf dry matter content, LDMC）。 - 繁殖特性：统计每个末端枝条上花序和果序的数量。

倍性水平检测

使用流式细胞术（flow cytometry）测量样本的DNA倍性水平。研究使用2n=4x=44的马缨丹个体作为内部参照，通过叶组织和根尖染色体观察验证所有样本为四倍体。

数据分析

通过单向ANOVA分析光照对PRATs和PRFTs的显著影响，使用回归分析和Pearson相关分析探究各特性之间的关系，统计分析使用SPSS 16.0完成。

研究结果

PRATs表现

1. 整体层次：
   • 在阳光下，个体高度较低（平均1.87 m），冠幅较小（平均9.08 m²），分枝级数更高（多为6-7级），主枝和末端枝条数量显著高于阴影环境。
   • 紧凑指数在阳光环境中较高，个体呈现出致密结构；而阴影环境中的个体更加稀疏，冠幅更大（22.89 m²）。
2. 枝条层次：
   • 阳光下的枝条较短（平均2.21 m），节间距较小（平均8.64 cm），节密度更高（平均17.6 nodes/m）。
   • 阴影下的枝条偏长（平均4.12 m），节间距较大（平均14.57 cm），但节密度较低（平均14.8 nodes/m）。
3. 叶片层次：
   • 阳光下的叶柄较短（平均2.56 cm），叶面积较小（35.7 cm²），而阴影环境中的叶柄较长（3.13 cm），叶面积较大（45.0 cm²）。

PRFTs表现

1. 生态生理学特征：
   • SLA在阴影中较高（402.4 cm²/g），但LDMC较低（0.24 g/g）；相较之下，阳光下的SLA较低（352.8 cm²/g），LDMC较高（0.26 g/g）。
2. 繁殖特性：
   • 阳光下的个体表现出更高的花序和果序产量，分别为每个末端枝条29.72和17.51，而阴影环境对应的数值分别为8.47和4.74。

倍性水平

所有样本均为四倍体，表明马缨丹在不同光照环境中的表现差异主要归因于特性调节，而非倍性水平的变化。

研究结论

马缨丹通过调整其PRATs和PRFTs，在异质光照环境中展现了显著的适应性。阳光条件下，紧凑结构和较高的繁殖能力增强了其局部传播能力；而阴影环境中，稀疏结构和较大的冠幅有助于其在局部的侵入与遮蔽效应。研究表明，针对不同环境下的马缨丹个体，需要实施差异化的管理策略。阳光环境中，应优先移除具有高繁殖力的个体以控制种子库；而在阴影环境中，移除植株可以为本地物种释放空间和光照，从而改善生态系统。

研究亮点

1. 提出了性能相关结构性特性（PRATs）和性能相关功能特性（PRFTs）的研究框架。
2. 阐明了马缨丹在光照差异环境中的适应策略，揭示其入侵成功背后的机制。
3. 提供了针对马缨丹管理的因地制宜建议。

应用价值

本研究对理解外来植物的生态适应性有重要科学价值，并为马缨丹的生态管理提供了实践依据。该研究的结果还可应用于入侵物种的监测与控制，具有潜在的生态保护意义及广泛范围的应用前景。