全球气候变化影响下，北方草本湿地中的灌木扩张现象持续加剧，揭示灌木扩张机制可以为预测湿地植被格局对全球变化的响应和反馈提供理论依据。灌木建殖（种子萌发、幼苗存活和生长）是灌木生活史的重要阶段，可能会受到全球变化引起的干旱化和氮富集的协同影响，但是这一假设尚未被证实。

图 1 实验设计示意图

本研究在我国北方草本湿地生态系统进行连续三年的野外控制实验，探讨干旱化和养分富集对灌木在草本沼泽中建殖的影响（图 1）。通过设置不同水位（淹水vs.干旱）和养分（对照vs.氮添加）的全因子交互处理，并在每种处理水平下播种多种灌木种子，记录灌木种子萌发，幼苗存活，幼苗生长以及周围草本植被群落的生长情况，进而研究干旱化和氮富集对灌木在草本植物群落中扩张的直接和间接影响。

图 2 干旱化和养分富集对灌木种子萌发、幼苗存活的影响

图 3 干旱化和养分富集对灌木幼苗存活影响的结构方程模型

结果发现第一年干旱化会显著增加灌木植物的种子萌发和幼苗存活，且对幼苗存活的促进作用一直持续到后两年（图 2）。结构方程模型显示干旱化通过间接降低灌木和草本植物对地上光资源的不对称性竞争进而促进了灌木幼苗的存活（图 3）。此外，三年持续的淹水处理导致了灌木幼苗全部死亡，但是经过三年的干旱处理后，氮添加显著地增加了灌木植株的叶片数、株高和茎粗（图 4）。

图 4 干旱化和养分富集对灌木幼苗生长的影响

本研究表明了干旱化为灌木在淡水沼泽中的建殖提供了重要的基础条件。当幼苗成熟后，氮富集可以通过促进灌木的生长进而促进其扩张。我们的研究通过探讨干旱化和氮富集对本木植物不同建殖阶段的影响，为探究全球变化背景下草本湿地中的灌木扩张机制提供了新视角。

研究成果近期在线发表于生态学权威期刊Journal of Ecology。本研究由中国科学院东北地理与农业生态研究所生物入侵生态学团队副研究员单利平（第一作者）、访问学者Ayub M. O. Oduor副教授、高级工程师谭稳稳和刘艳杰研究员（通讯作者）共同完成。该研究得到了国家自然科学基金青年科学基金项目（No. 41901054）的资助。

论文信息如下：Shan,L.,Oduor,A. M. O.,Tan,W.,&Liu,Y. (2025). Drainage and nitrogen enrichment facilitate the encroachment of woody plants at various developmental stages in freshwater marshes. Journal of Ecology,00,1–13.

论文链接：https://doi.org/10.1111/1365-2745.70030