光氮协同下葛藤通过氮素扩增-抢占策略抑制薇甘菊入侵的机制研究

本研究针对入侵植物薇甘菊的防治难题，由国内研究人员通过对比豆科葛藤与非豆科红薯的竞争机制，发现葛藤通过共生固氮作用（15N自然丰度法验证）显著提升土壤氮含量（总氮+16.88%）、根瘤固氮酶活性（+253%）及磷氮利用效率（PNUE），其竞争指数（0.76）远高于红薯（0.36），野外实验证实对薇甘菊的持续抑制效果（覆盖率<1%），为生态友好型入侵防控提供了新策略。

本研究探讨了本土豆科植物葛藤（Pueraria lobata）与非豆科植物红薯（Ipomoea batatasMikania micrantha）的抑制机制，重点关注氮固定作用对竞争结果的影响。通过控制实验测量生物量、氮含量（采用¹⁵N自然丰度法）、磷氮利用效率（Phosphorus-Nitrogen Utilization Efficiency, PNUE）和微生物群落（通过高通量测序技术），结合竞争指数与随机森林建模识别关键成功因素，并开展为期12个月的野外验证实验以评估自然条件下的长期抑制效果。

结果表明，葛藤表现出更优的抑制能力：（1）与薇甘菊共植时，葛藤显著提升土壤氮水平，使总氮、铵态氮、硝态氮和微生物生物量氮分别增加16.88%、25.87%、8.98%和37.63%，而红薯共植则使这些指标降低3.4%、14.4%、12.3%和15.6%；（2）与薇甘菊共植明显增强葛藤的根瘤形成，固氮酶活性提升约253%；（3）葛藤的PNUE显著高于薇甘菊；（4）葛藤竞争能力更强（竞争指数为0.76，远高于红薯的0.36）；（5）野外验证证实对薇甘菊生长的持续抑制（覆盖率 < 1%）。

结论指出，葛藤的“氮扩增-抢占”策略通过优化氮循环和多维度竞争有效控制入侵物种，为化学防治提供了生态友好替代方案。