资源波动假说认为土壤养分变化是驱动外来植物入侵的主要非生物因素。已有研究多比较外来植物与本地植物响应整体土壤养分（包含多种元素）或单一元素（氮磷钾等）的可利用性水平变化的差异。然而，自然环境中即使同一种养分元素也会存在不同的化合物形态，其中许多形态都可以被植物直接吸收利用。例如植物既可以利用土壤中的铵态氮与硝态氮，也可以利用一些小分子的氨基酸。同理，土壤中一些有机磷与无机磷也可以被植物利用。因此，外来植物与本地植物如何响应同一养分元素的不同形态变化亟待探究。 

　　图1 实验设计图 

　　基于以上研究背景，中科院东北地理所生物入侵生态学团队与安徽农业大学资源与环境学院生态学团队合作，将5对同属的外来入侵植物与本地植物单独种植以及相互竞争种植在一起，并施加以下6种不同的土壤磷处理（图1）：1、低可利用性水平混合磷处理（low-mixed）；2、高可利用性水平混合磷处理（high-mixed）；3、高可利用性水平磷酸氢钙处理（IP1）；4、高可利用性水平磷酸铝处理（IP2）；5、高可利用性水平植酸处理（OP1）；6、高可利用性水平磷酸腺苷二钠盐处理（OP2）。实验结束之后，测定植物的地上地下生物量，对比研究入侵植物与本地植物对不同可利用性水平与不同形态土壤磷的响应差异。

　　图2 不同磷处理和竞争处理下本地植物和入侵植物的总生物量 

　　结果表明：与低可利用性水平混合磷处理相比，高可利用性水平混合磷处理显著提高植物的生物量；与无机磷相比，有机磷显著提高植物的生物量；与植酸相比，磷酸腺苷二钠盐也显著提高了植物的生物量（图2）。有趣的是，与无机磷处理相比，有机磷对外来入侵植物生物量的促进效应要强于本地植物（图3）；并且，与无机磷处理相比，有机磷降低了本地植物根生物量占比，而对外来入侵植物的根生物量占比影响不大（图3）。以上响应规律不受种间竞争的影响。 

　　图3 无机磷（IP）与有机磷（OP）处理下本地植物与入侵植物的总生物量和根生物量占比 

　　该研究表明与本地植物相比，外来入侵植物并不是多面手策略（即良好的利用各种形态的土壤磷），而是偏好利用小分子有机磷。因此，对于那些有机磷越丰富的生境，外来植物入侵的风险可能越高。 

　　以上研究成果发表在美国植物学会期刊American Journal of Botany上，安徽农业大学张震教授、已毕业硕士研究生潘铭心以及中科院东北地理所生物入侵生态学研究团队博士研究生张雪为共同第一作者，刘艳杰研究员为通讯作者。该研究得到了中国科学院人才项目（Y9B7041001）的支持。 

　 论文信息如下：Zhang, Z., Pan, M., Zhang, X., and Liu, Y. 2022. Responses of invasive and native plants to different forms and availability of phosphorus. American Journal of Botany 10: 1560-1567. https://doi.org/10.1002/ajb2.16081.