最近的研究发现，入侵植物物种正在显著改变美国各地的土壤微生物群落，导致土壤的均匀性增加和生态系统功能的变化。
入侵植物物种不仅在物理环境中占据优势；它们也在影响土壤生态系统。一项由马修·麦卡里（Matthew McCary）共同撰写的新研究表明，这些入侵物种正在改变全国范围内的土壤微生物群落，导致更大的均匀性，并改变生态系统过程。这项研究于10月24日在《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上发表，突出了入侵植物的广泛影响，超出了其在地面上可见的效应。
这项研究分析了来自全国377个地点的数据，揭示了根系快速生长的入侵植物在竞争本土物种方面占上风，并干扰了土壤微生物的自然平衡。这种现象被称为生物同质化（biotic homogenization），导致生态系统的多样性下降，生态群落随着时间推移变得越来越相似。根据麦卡里的说法，他与伊利诺伊大学芝加哥分校生物科学助理教授加布里埃拉·努涅斯-米尔（Gabriela Nunez-Mir）合作进行的研究强调了植物入侵的一个重要但常常被忽视的方面：它们对土壤健康和生物多样性的重大影响。
麦卡里表示：“入侵植物可以从根本上改变它们下面的土壤。在入侵程度高的地区，我们注意到不同生态系统和地理位置的土壤微生物群落表现出显著相似性，这与本土植物占优的地区截然不同。”
研究显示，入侵植物的根部特征在微生物组成上的变化是本土植物的两倍。入侵物种根系的快速生长与本土植物和土壤微生物争夺必需营养，导致微生物群落的广泛均匀性。
研究强调了特定根部特征的重要性，例如较低的碳氮比（C）和增加的根长，这些特征推动了这些变化。入侵植物迅速的根系发展影响了养分循环和有机物的可用性，从而增强了它们对土壤生态系统的影响。
研究人员利用国家科学基金会资助的数据，这些数据来自全国生态观察网络，收集了美国各地不同生态系统的土壤样本和根部特征信息。他们还考虑了其他因素，包括土壤特性和碳比率，这些因素对微生物群落的变化有贡献。与更快的根生长和养分吸收相关的较低C比率的入侵植物在改变土壤微生物组成方面特别有效。
麦卡里强调，在管理策略中包含入侵物种的地下影响的重要性，因为这些影响的程度可能与它们的地上后果一样显著。“认识到入侵植物如何影响土壤微生物对于生态系统恢复至关重要，”他指出。
虽然这项研究存在一些局限性，例如采用磷脂脂肪酸分析来识别微生物群落，以及根据不完整的植物特征数据进行系统发育推测，但麦卡里指出，研究结果是可靠的，并强调在更详细的分类水平上进行额外研究的必要性。
他补充道：“这项研究具有广泛的意义，因为土壤微生物群落对养分循环、植物生长和生态系统稳定性至关重要。”
