加拿大一枝黃花研究動(dòng)態(tài)分析和進(jìn)展

中圖分類號(hào)：S451 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1003-935X（2025）02-0001-11

Dynamic Analysis and Research Progress of Solidago canadensis L.

JIN Zhuoyan1，CHEN Xuanli1，LYU Yanyan ^1，2 （2號(hào) （1.School of Geographic Science，Nantong University，Nantong 226oO7，China; 2.Institute of Fragile Eco-Environment，Nantong University，Nantong 226OO7，China）

Abstract：After invading China，Solidago canadensis L. has caused significant economic losses and necessitated substantial humanandmaterialresources foritsmanagement.Currently，effctivemethods tocurb itsspreadaretil lacking. In recent years，the academic focus has graduall shifted to its invasion scope and mechanisms.However，a macro-level analysis of the overall situation regarding S ：canadensisL.has not yet been reported.Uncovering the invasion mechanisms of alienplants driven by environmental changes is crucial forpredicting andpreventing heir invasionunder thebackdropof global change.Thisstudyconducted bibliometricanalysisonrelevant literaturesabout S.canadensis L. from 2003 to 2O23． The results showed that the number of publications on S . canadensis L. had increasedannually inrecent years.The research themesmainlycover distribution characteristics，physiological traits， ecosystems，ressresstance，management，chemicalomponents，nvasionmechanisms，andbiodiversity.Amongthse， studies on the distribution of S ：canadensis L. are relatively scarce，while research on its invasion mechanisms and impacts on biodiversityaremoreprevalentand remainhot topics for futureresearch．Thispaper elaborated on the invasion mechanisms of S .canadensis L. from aspectssuch as its own biological characteristics，the invasibility of the environment，and interactions with the environment.It alsoproposes futureresearch directions：（1）Studies on the distribution of S .canadensis L. should integrate methods such as drone remote sensing and machine learning to achieve accurate，rapid，andlarge-scalemonitoring，aswellasinvasionlevel clasification.（2）Futurework shouldreveal the main invasion mechanisms of S ，canadensis L. from a molecular biology perspective and identify relevant genes.（3） Research is needed to investigate how native species in invaded areas of S .canadensis L. develop new adaptive evolutionary traitsunder global change.（4）Exploration of resourceutilization technologiesandecological prevention/ control strategies for S . canadensis L. should be prioritized.

Key words：Solidago canadensis L. ;research progress;invasion mechanism;spatial distribution

作為長(zhǎng)期受外來(lái)物種人侵影響的國(guó)家，我國(guó)外來(lái)物種人侵問(wèn)題日趨嚴(yán)重，并引發(fā)了難以估量的生態(tài)破壞與經(jīng)濟(jì)損失[1]。加拿大一枝黃花（SolidagocanadensisL.）最初源自美國(guó)，于1935年作為觀賞性植物引入我國(guó)，后逸生為入侵性雜草，在我國(guó)東北、華北、華中、華東和西南等地區(qū)分布廣泛[2]，存在持續(xù)向周邊地區(qū)擴(kuò)散的風(fēng)險(xiǎn)。加拿大一枝黃花憑借其強(qiáng)大的繁殖能力和適應(yīng)性，入侵后會(huì)迅速形成單一優(yōu)勢(shì)種群[3-4]，對(duì)被入侵區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅，重度入侵甚至?xí)?dǎo)致某些本地物種的滅絕[5-6]。目前，加拿大一枝黃花已成為全球范圍內(nèi)備受關(guān)注的入侵雜草之二[7]，然而能有效抑制其擴(kuò)散的手段仍然不足[8-9]。加拿大一枝黃花人工鏟除的成本高且效果欠佳，藥劑防治的成本較低但存在二次污染的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)已入侵區(qū)域，需進(jìn)行科學(xué)、高效的清除，遏制其進(jìn)一步蔓延;對(duì)于潛在分布區(qū)，須強(qiáng)化檢疫監(jiān)測(cè)，早發(fā)現(xiàn)、早處理；對(duì)尚未受侵?jǐn)_的安全區(qū)，需保持高度警惕，預(yù)防其侵人。隨著人類經(jīng)濟(jì)活動(dòng)范圍的擴(kuò)大，相關(guān)研究及報(bào)道逐年增多，為加拿大一枝黃花的防控工作提供了重要的科學(xué)依據(jù)。

本文采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法，從年度研究趨勢(shì)、研究熱點(diǎn)、研究主題等方面，對(duì)近20年（2003—2023年）加拿大一枝黃花的研究概況進(jìn)行分析，旨在闡明加拿大一枝黃花入侵的擴(kuò)散范圍及主要機(jī)制，為加拿大一枝黃花的防治提供理論依據(jù)。

1 研究現(xiàn)狀分析

以WebofScience核心合集的SCIE與SSCI數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)檢索源，檢索式為“TS Σ=Σ （SolidagoCanadensis）”，添加日期范圍為“ 2003-01-01 至2023－12－31”，限制文獻(xiàn)類型為“Article”和“ReviewArticle”，最終篩選得到相關(guān)文獻(xiàn)605篇。將篩選的文獻(xiàn)以“FullRecord”形式導(dǎo)出制表符分隔文件，采用MicrosoftExcel、VOSviewer軟件對(duì)導(dǎo)出的文件進(jìn)行分析及繪圖。

1.1年度發(fā)文量

加拿大一枝黃花年度發(fā)文量總體呈上升趨勢(shì)，其中2020、2022年發(fā)文量較多（圖1）。盡管該物種多年前已在若干國(guó)家有分布記錄，但其系統(tǒng)性研究工作主要集中在近10年。這可能與其引入后逸生為惡性雜草，對(duì)各地生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞并引發(fā)經(jīng)濟(jì)損失有關(guān)。

2003一2023年，全球共有25個(gè)國(guó)家/地區(qū)參與加拿大一枝黃花的研究。我國(guó)的發(fā)文量最多，占 42.48% （圖2）。這可能與加拿大一枝黃花在我國(guó)入侵嚴(yán)重，擴(kuò)散范圍廣泛，亟待治理有關(guān)。

1.2 研究主題

利用VOSviewer軟件對(duì)加拿大一枝黃花近20年的文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析（圖3），發(fā)現(xiàn)相關(guān)研究?jī)?nèi)容主要為：（1）入侵機(jī)制，包括其強(qiáng)大的適應(yīng)性、繁殖力以及環(huán)境影響力，這是理解其如何迅速擴(kuò)散并破壞生態(tài)平衡的關(guān)鍵。（2）對(duì)本土生物多樣性的威脅，包括競(jìng)爭(zhēng)能力，對(duì)本土土壤種子庫(kù)的影響等，這是有效控制和管理其擴(kuò)散的主要依據(jù)。（3）化感作用與生態(tài)調(diào)控，加拿大一枝黃花通過(guò)根系分泌化感物質(zhì)抑制周邊植物生長(zhǎng)，是其能夠迅速擴(kuò)散并占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位的重要原因之一。因此，研究其化感作用機(jī)制和調(diào)控機(jī)制，對(duì)于理解其生態(tài)影響以及制定有效的防治策略具有重要意義。同時(shí)，探索如何利用其化感作用進(jìn)行生態(tài)調(diào)控，如通過(guò)種植能夠抵抗其化感作用的植物來(lái)抑制其擴(kuò)散，也是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)之一。（4）化學(xué)成分與生物活性，黃酮、萜類、精油等是從加拿大一枝黃花中提取的重要化學(xué)物質(zhì)，具有抗菌、抗腫瘤的作用。對(duì)化學(xué)成分的研究能揭示其生物活性的物質(zhì)基礎(chǔ)，為新藥開發(fā)提供潛在資源；而研究其化學(xué)成分與生態(tài)功能的關(guān)系，有助于理解其在生態(tài)系統(tǒng)中的角色和作用。

運(yùn)用VOSviewer軟件對(duì)近20年加拿大一枝黃花研究的關(guān)鍵詞進(jìn)行共現(xiàn)分析。結(jié)果表明，該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)呈現(xiàn)階段性變化，初期聚焦于加拿大一枝黃花的基礎(chǔ)生物學(xué)特性，中期著重探討加拿大一枝黃花對(duì)生物多樣性的危害，近年來(lái)則轉(zhuǎn)向?qū)幽么笠恢S花入侵機(jī)制的研究（圖4）。Vosviewer軟件的分析數(shù)據(jù)來(lái)自WebofScience，由于中文數(shù)據(jù)庫(kù)存在數(shù)據(jù)庫(kù)分散存儲(chǔ)的特點(diǎn)（如知網(wǎng)、萬(wàn)方、維普等），會(huì)因計(jì)量指標(biāo)不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)異質(zhì)性等問(wèn)題，給中文/中英跨庫(kù)文獻(xiàn)計(jì)量分析結(jié)果帶來(lái)較大誤差，因此并未統(tǒng)計(jì)中文文獻(xiàn)。以知網(wǎng)為例，筆者所在課題組對(duì)近20年加拿大一枝黃花相關(guān)的中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明，入侵機(jī)制仍是未來(lái)的研究熱點(diǎn)（圖5）。

2加拿大一枝黃花的空間分布

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快以及人類活動(dòng)的日益頻繁，顯著提高了加拿大一枝黃花等物種入侵并擴(kuò)散的成功率[10]。針對(duì)加拿大一枝黃花的實(shí)際分布區(qū)域與潛在擴(kuò)散范圍展開研究，能為防控工作提供重要的理論支撐。張獻(xiàn)瑞等運(yùn)用主成分分析法，對(duì)加拿大一枝黃花入侵我國(guó)期間的氣候生態(tài)位變化及潛在分布狀況進(jìn)行分析，表明加拿大一枝黃花在我國(guó)的入侵?jǐn)U散程度距飽和狀態(tài)尚遠(yuǎn)，仍具擴(kuò)散潛能[]。我國(guó)華東、華中、華南、西南地區(qū)的加拿大一枝黃花多處于穩(wěn)定入侵期，而華北與西北地區(qū)則處于局域適應(yīng)階段。MaxEnt模型預(yù)測(cè)加拿大一枝黃花入侵范圍的研究表明，其適生區(qū)范圍有擴(kuò)大的趨勢(shì)，此結(jié)果與實(shí)際的地理分布范圍及變化狀況相符[12]。常悅等應(yīng)用該模型預(yù)測(cè)了加拿大一枝黃花在2041—2060年、2061—2080年氣候模式下在我國(guó)的潛在適生區(qū)域，結(jié)果表明，其潛在適生區(qū)為華東與華中地區(qū)，包括上海市、江蘇省中南部、安徽省中部、江西省北部、湖南省東部、湖北省東部，以及浙江省部分區(qū)域與沿海海岸線等區(qū)域。在未來(lái)的氣候變化進(jìn)程中，加拿大一枝黃花的適生區(qū)可能還會(huì)日益擴(kuò)張[13]

3入侵機(jī)制

一個(gè)物種能否成功入侵，取決于其生物學(xué)特性與環(huán)境條件的共同作用。加拿大一枝黃花的入侵與其特殊的生物學(xué)性質(zhì)，環(huán)境的可人侵性及與環(huán)境的互作等方面有關(guān)。本文從以下3個(gè)方面闡述其入侵的主要機(jī)制。

3.1 入侵能力

外來(lái)植物獨(dú)特的形態(tài)、生態(tài)、生理、行為和遺傳是其成功人侵的關(guān)鍵（內(nèi)稟優(yōu)勢(shì)假說(shuō)）[14]，生態(tài)幅寬、環(huán)境脅迫抵抗力強(qiáng)、繁殖能力高及表型可塑性強(qiáng)則是入侵植物的主要特點(diǎn)。加拿大一枝黃花強(qiáng)大的入侵能力體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1.1 繁殖能力強(qiáng)加拿大一枝黃花具有強(qiáng)大的生命力和適應(yīng)性：株高通常為 1.5～3.0m （圖6-A），莖部（離地 50cm 處）粗 0.5～1.0cm ，中下部直徑可達(dá) 2cm （圖6-B）。加拿大一枝黃花的主根深度約 40cm ，而根狀莖則橫向分布于淺土層，長(zhǎng)度可達(dá) 1m ，垂直延伸深度可達(dá) 2m （圖6-C）；另外，根狀莖還可以通過(guò)產(chǎn)生更多的無(wú)性繁殖體來(lái)加速種群的擴(kuò)散和蔓延。加拿大一枝黃花的葉片就著生于主莖，具備充足的光合面積以支持快速生長(zhǎng)（圖6-D）；并能在適宜條件下迅速分枝，形成單一優(yōu)勢(shì)種群落。此外，加拿大一枝黃花還具有發(fā)達(dá)的莖、葉維管束等輸導(dǎo)組織，可以高效運(yùn)輸光合產(chǎn)物，為地下營(yíng)養(yǎng)器官的發(fā)育提供物質(zhì)基礎(chǔ)。加拿大一枝黃花的黃色花序較小，并聚合成圓錐狀（圖6-E、圖6-F），于每年的9—10月綻放，尤以10月中下旬最為繁盛，每株成株能產(chǎn)出近2萬(wàn)粒小而輕盈的種子。加拿大一枝黃花具有細(xì)小的瘦果（圖6-G），這為它的傳播提供了基礎(chǔ)，如可通過(guò)風(fēng)遠(yuǎn)距離傳播，亦可隨貨物和交通工具等傳播。種子繁殖是加拿大一枝黃花的主要繁殖方式，發(fā)芽率較高；同時(shí)，根狀莖也是重要的繁殖器官[15]。加拿大一枝黃花的根狀莖呈輻射狀擴(kuò)展，多級(jí)分枝頂端可萌發(fā)新芽，并在適宜條件下迅速形成獨(dú)立植株，單株1年內(nèi)即可擴(kuò)散為密集種群。這種強(qiáng)大的生存和繁殖能力，使其在新的生境中迅速占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位，成功入侵。

3.1.2抗逆性強(qiáng)顯微鏡觀察顯示，加拿大一枝黃花的葉片表皮細(xì)胞氣孔少，角質(zhì)層厚，這些結(jié)構(gòu)使得其具有較強(qiáng)的保水能力[16]，以適應(yīng)干旱的環(huán)境。此外，加拿大一枝黃花具有較強(qiáng)的耐陰性和耐貧瘠性[17-18]，還可在強(qiáng)酸性土壤及氮、磷等營(yíng)養(yǎng)元素匱乏的環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖[19-20]。加拿大一枝黃花的種子亦具有較強(qiáng)的萌發(fā)耐受性，在酸性或堿性環(huán)境中，甚至在土壤含水量?jī)H為 15% 的條件下仍具較高的萌發(fā)率[21]

3.1.3遺傳多態(tài)性高多倍化可以增強(qiáng)外來(lái)植物的人侵性[22]，與本地植物相比，世界性惡性雜草的多倍體比例明顯較高。一枝黃花屬有3個(gè)近緣種，其在原產(chǎn)地北美洲是具有不同細(xì)胞染色體倍性的復(fù)合種[23]。對(duì)一枝黃花屬倍性與入侵之間關(guān)系的研究表明，歐洲巨大一枝黃花（Solidagogigantea）粗糙一枝黃花（Solidagoaltissima）的人侵性與多倍化并無(wú)關(guān)聯(lián)[24]。人侵我國(guó)的加拿大一枝黃花的染色體數(shù)目為 2n=54 ，核型為2A型，但是本地種則為 2n=18 ，核型為1A型。由于一枝黃花屬植物染色體基數(shù)為9，張中信等推測(cè)人侵我國(guó)的加拿大一枝黃花具有多倍體特征[25]。李君等的研究表明，種群倍性與入侵性具有密切的關(guān)系，在原產(chǎn)地加拿大一枝黃花的主要種群是二倍體（占比 41% ），而四倍體、六倍體僅占 28% ） 31% ；而在我國(guó)的入侵地并未發(fā)現(xiàn)二倍體植株，以六倍體為主，四倍體較少[26]

遺傳多態(tài)性較高，且不同居群間的遺傳差異較大，導(dǎo)致不同倍性加拿大一枝黃花的分布存在地理差異[27]；四倍體種群僅見(jiàn)于最早引進(jìn)加拿大一枝黃花的長(zhǎng)江三角洲，而六倍體則在入侵前沿區(qū)域內(nèi)分布均勻[28]。此外，對(duì)營(yíng)養(yǎng)器官的研究表明，入侵地營(yíng)養(yǎng)器官多具有內(nèi)多倍化現(xiàn)象，其抗熱性、生長(zhǎng)勢(shì)、植株高度、種子萌發(fā)率、子實(shí)飄散能力、光化學(xué)效率都和倍性具有顯著正相關(guān)關(guān)系[15.29]。因此，多倍化可能是加拿大一枝黃花成功人侵我國(guó)的主要原因。

3.1.4化感作用強(qiáng)入侵物種不僅會(huì)通過(guò)根系分泌的化學(xué)物質(zhì)來(lái)促進(jìn)自身生長(zhǎng)和排擠本地相鄰植被，還會(huì)通過(guò)釋放化學(xué)物質(zhì)以及氣味等防范天敵的取食來(lái)占據(jù)優(yōu)勢(shì)[30]。加拿大一枝黃花具有強(qiáng)烈的化感作用，其根莖與葉片水浸提液可通過(guò)抑制種子中的淀粉酶活力來(lái)抑制作物、蔬菜等種子的萌發(fā)[31]。此外，其浸提液還會(huì)影響幼苗根系活力，進(jìn)而抑制幼苗的生長(zhǎng)[32]。Abhilasha 等的研究表明，當(dāng)土壤中的化感物質(zhì)被活性炭吸附后，多數(shù)本地植物競(jìng)爭(zhēng)加拿大一枝黃花的能力會(huì)顯著提高，驗(yàn)證了化感作用是加拿大一枝黃花成功入侵的重要因素之一[33]。加拿大一枝黃花分泌的化感物質(zhì)釋放到土壤中后，會(huì)造成土壤微生物、土壤酶活性變化[34]，影響本地植物的生長(zhǎng)，如根系分泌液可顯著降低本地植物菌根侵染率，改變土壤中孢子的組成和土傳菌活性。萜類、黃酮是加拿大一枝黃花的主要化感物質(zhì)，但哪種物質(zhì)對(duì)加拿大一枝黃花的人侵起關(guān)鍵作用，以及其作用機(jī)制尚不明晰，仍有待進(jìn)一步深入研究。

3.2 環(huán)境的可入侵性

3.2.1人類活動(dòng)和空生態(tài)位的利用物種人侵與人類活動(dòng)密切相關(guān)，當(dāng)某一生境受干擾程度越高，閑置的生態(tài)資源越多時(shí)，就越容易被外來(lái)物種人侵[35]。氣候變化和人類活動(dòng)是現(xiàn)階段生物生境干擾的關(guān)鍵要素，也是導(dǎo)致生物入侵的主要因素[36]。如人類有意或無(wú)意的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，導(dǎo)致了加拿大一枝黃花的入侵。加拿大一枝黃花主要分布于河道旁、荒地等生境中（圖7），這些生境大多是遭受人類活動(dòng)破壞，具有生物多樣性低、空生態(tài)位多等特征。研究表明，加拿大一枝黃花對(duì)空生態(tài)位的利用能力較本土植物強(qiáng)，加劇了成功入侵。3.2.2缺乏天敵入侵植物在新的生態(tài)環(huán)境中能夠避開其原生地的植食動(dòng)物、病原體等自然敵害，讓原本用于防御天敵的資源轉(zhuǎn)而分配于自身生長(zhǎng)繁殖，從而在與本地植物的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)相對(duì)優(yōu)勢(shì)[37]。如在北美原產(chǎn)地，加拿大一枝黃花面臨314種昆蟲的天敵威脅[38]，并且頻繁遭受銹菌侵染，使其在原產(chǎn)地保持生態(tài)平衡。然而，當(dāng)加拿大一枝黃花人侵我國(guó)時(shí)，其天敵數(shù)量顯著減少，僅有58 種昆蟲能夠取食其莖葉[39]。盡管有研究發(fā)現(xiàn)金燈藤（Cuscutajaponica）能寄生于加拿大一枝黃花[40]，影響植株生長(zhǎng)，也能從病變的植株上分離出齊整小核菌菌株，具有防除加拿大一枝黃花的效果，但由于天敵數(shù)量太少以及生態(tài)安全性差等原因，上述方法尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。

3.2.3環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)加拿大一枝黃花具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，如歐洲加拿大一枝黃花隨氣候的變化形態(tài)差異顯著，為適應(yīng)不同海拔氣候差異，其種群向寒冷地區(qū)擴(kuò)張。在寒冷條件下，該植物能夠迅速生長(zhǎng)并提前開花。研究指出，在較冷區(qū)域或年份，來(lái)自更寒冷或高海拔地區(qū)的加拿大一枝黃花植株生長(zhǎng)更快，花芽分化提前，頭狀花序增多[41]。人侵我國(guó)的加拿大一枝黃花隨著緯度和經(jīng)度的變化，表現(xiàn)出較強(qiáng)的形態(tài)可塑性，可形成適應(yīng)不同水分和溫度的生態(tài)型[42]，這種表型可塑性是其適應(yīng)蔭蔽環(huán)境的關(guān)鍵，進(jìn)一步凸顯了其強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)力。

3.3對(duì)人類活動(dòng)及其干擾的響應(yīng)

入侵物種可通過(guò)與本地微生物建立互利共生關(guān)系，進(jìn)而增強(qiáng)其人侵適應(yīng)性[43]。在城市生態(tài)系統(tǒng)的多樣化景觀中，加拿大一枝黃花的人侵導(dǎo)致了土壤固氮細(xì)菌群落（SNB）結(jié)構(gòu)的顯著變化[44]，與土壤中的叢枝菌根真菌（AMF）形成共生，能利用AMF高效吸收養(yǎng)分。在鉛污染的土壤環(huán)境中，加拿大一枝黃花展現(xiàn)出比本地植物更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)[45]。這種優(yōu)勢(shì)具有累積效應(yīng)，隨著時(shí)間的推移逐漸增強(qiáng)。加拿大一枝黃花還能刺激土壤中微生物的活性，提高對(duì)養(yǎng)分的吸收效率，從而增強(qiáng)其人侵能力[46]。在重金屬（如鉛、鋅）污染嚴(yán)重及酸性土壤環(huán)境中，加拿大一枝黃花不僅能夠適應(yīng)，還展現(xiàn)出比本地物種更顯著的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)[47]，這進(jìn)一步證明了其強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)性和人侵潛力。

4展望

目前，加拿大一枝黃花的空間分布研究多以樣地調(diào)查為主[5，但大范圍調(diào)查須耗費(fèi)大量的人力物力，且難以捕捉時(shí)空動(dòng)態(tài)變化特征。加拿大一枝黃花分布的預(yù)測(cè)，可為其防治提供重要的理論依據(jù)?，F(xiàn)有研究表明，生態(tài)位模型可預(yù)測(cè)加拿大一枝黃花的分布，但還存在一些不足之處，因此需建立和完善數(shù)據(jù)庫(kù)。近年來(lái)，小型無(wú)人機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，并被廣泛應(yīng)用于植物多樣性的監(jiān)測(cè)[48]，這可為加拿大一枝黃花大范圍動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。一方面，無(wú)人機(jī)體積小、操作方便，可在節(jié)省人力、物力的基礎(chǔ)上提高野外觀測(cè)的效率；另一方面，無(wú)人機(jī)航拍影像覆蓋范圍大，一張航拍影像可覆蓋傳統(tǒng)樣地觀測(cè)范圍[49]，具有較高的空間分辨率，可以有效識(shí)別地面植被的物種信息[50]。未來(lái)研究中應(yīng)開發(fā)無(wú)人機(jī)在加拿大一枝黃花監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。

針對(duì)加拿大一枝黃花的多倍化現(xiàn)象，應(yīng)深入研究其多倍體發(fā)生與人侵地分布的關(guān)系，以及多倍體中與入侵能力密切相關(guān)的基因及其功能類別。通過(guò)基因組學(xué)技術(shù)，對(duì)加拿大一枝黃花的基因組進(jìn)行深入研究，有助于揭示其遺傳信息、基因結(jié)構(gòu)以及可能的遺傳變異，為理解其生物學(xué)特性和人侵機(jī)制提供基礎(chǔ)[51]。通過(guò)轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)，揭示加拿大一枝黃花在特定條件（如環(huán)境脅迫）下的基因表達(dá)情況，有助于了解其在不同環(huán)境下的適應(yīng)機(jī)制，挖掘抗逆性基因及與次生代謝物合成、植物與病原菌互作以及植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等相關(guān)的基因[52-53]，這些基因可能在加拿大一枝黃花的入侵過(guò)程中發(fā)揮重要作用。

21世紀(jì)全球變化趨勢(shì)加劇的新形勢(shì)下，全球貿(mào)易、旅游和交通迅速發(fā)展，為外來(lái)種的遠(yuǎn)距離遷移與入侵、傳播與擴(kuò)散創(chuàng)造了條件，外來(lái)生物入侵的危險(xiǎn)也日益增加。雖然有大量研究表明加拿大一枝黃花入侵會(huì)顯著降低入侵地植物多樣性，改變?nèi)郝浣Y(jié)構(gòu)[4]，但關(guān)于其入侵地土壤種子庫(kù)變化、生態(tài)功能以及與本地生物的協(xié)同進(jìn)化的研究較少[54]。此外，外來(lái)種在抵達(dá)新棲息地后需要占據(jù)一定的生態(tài)位，如果它們所占用的生態(tài)位在人侵事件發(fā)生前不是空缺的，那么在外來(lái)種和土著種之間就存在生態(tài)位利用上的競(jìng)爭(zhēng)。外來(lái)種的到來(lái)打破了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)中原有的生態(tài)平衡，通過(guò)新的種間作用關(guān)系，對(duì)土著種構(gòu)成直接影響；也會(huì)通過(guò)對(duì)資源的干擾和破壞，對(duì)土著種構(gòu)成間接影響。作為對(duì)外來(lái)種到來(lái)的響應(yīng)，土著種如何形成新的適應(yīng)性進(jìn)化特征仍是未來(lái)研究的重點(diǎn)。

研究表明，各種作物、蔬菜和雜草種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)均會(huì)受到加拿大一枝黃花莖葉提取物或根際土壤提取液的影響[55-56]，主要表現(xiàn)為高濃度抑制、低濃度促進(jìn)。目前對(duì)加拿大一枝黃花化感物質(zhì)成分的研究較少，對(duì)其化感作用機(jī)制的研究?jī)H見(jiàn)于植物的光合作用和相關(guān)酶活性[57]，對(duì)主要化感作用方式、化感物質(zhì)及作用機(jī)制還有待深入研究。加拿大一枝黃花富含蛋白質(zhì)、纖維素、維生素和礦物質(zhì)，不僅在飼料領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用潛力[58]，還被廣泛運(yùn)用于提煉精油、醫(yī)學(xué)制藥[59]未來(lái)需要進(jìn)一步研究加拿大一枝黃花的資源化利用技術(shù)和生態(tài)防控策略，以更好地利用其潛在價(jià)值。同時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)加拿大一枝黃花的監(jiān)測(cè)和管理，確保其不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成新的威脅。

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