著名生态学家David Tilman的资源竞争理论认为物种共存的前提是不同物种被生境中的不同资源所限制，基于该理论，生态位维度假说（niche dimension hypothesis）提出多种资源的增加将极大减少限制性资源（生态位）的数量，加剧物种间的竞争排斥，从而使少数物种占据群落优势（图1）。而外来植物可能就是少数受益的物种，这是因为外来植物1）通常对高资源环境具有预适应，2）与本地植物相比，受更少因素的限制（如天敌逃逸）。尽管资源竞争理论为外来植物的竞争优势提供了潜在解释，实验验证依旧缺乏。 

图1 限制因素数量对物种共存和生物入侵影响的示意图。自然条件下，限制因素（生态位）多，从而促进共存。资源添加会减少限制因素的数量，从而抑制共存，并促进外来物种的入侵。 

　　基于以上研究背景，中国科学院东北地理与农业生态研究所生物入侵生态学研究团队刘艳杰研究员与德国康斯坦茨大学张致杰博士、Mark van Kleunen教授分别在中国与德国独立布设了两个相似的多物种同质园实验，探究多种资源（养分和光照）的变化如何影响本地植物和归化外来植物的生长表现，旨在揭示外来植物在群落形成竞争优势的驱动机制。 

　　两个实验同时发现：在低资源（近似自然条件）或添加一种资源的情境下，外来植物并未比本地植物产生更多的地上生物量（即竞争力相似）。然而，当同时添加养分和光照资源时，外来植物比本地植物更具竞争力（图2）。该研究结果支持我们提出的假说：多种资源的添加可以极大地减少生态位维度（即限制因素的数量）进而增强外来植物的竞争优势。因此，未来经历多种全球变化影响的栖息地可能会更容易被外来植物入侵。 

　图2 养分和光照对本地和外来植物竞争结果（地上生物量）的影响 

　　以上研究成果发表在国际期刊Communications Biology上，由德国康斯坦茨大学张致杰博士（第一作者）和中国科学院东北地理与农业生态研究所刘艳杰研究员（通讯作者）共同完成；同时，中国科学院东北地理与农业生态研究所博士研究生金慧霏、德国康斯坦茨大学本科生Angelina Hardrath也参与了该研究。本研究得到了国家留学基金管理委员会项目（201606100049）的资助。 

　　论文信息如下：Zhang Z, Liu Y*, Hardrath A, Jin H, van Kleunen M. (2022) Increases in multiple resources promote competitive ability of naturalized non-native plants. Communications Biology, 5: 1150. DOI: 10.1038/s42003-022-04113-1.