外来植物在引入过程中，通常会经历生境中生物、非生物环境因子的剧烈变化，新生境中新的选择压力可能导致植物重要性状发生改变，从而提高其入侵成功率。因此，阐明外来入侵植物不同来源种群重要性状变异格局及发生机制，有助于揭示其入侵机制并制定更加合理的管理措施。生物地理学比较途径是入侵生态学中揭示入侵机制最为常用的方法。然而，以往研究多存在采样不足、引入历史不清等问题，限制了人们对外来植物重要性状变异机制及其对入侵成功贡献的解析。虎杖（Reynoutria japonica）原产自东亚地区，自1840s先后引入到欧洲和北美洲定殖后迅速扩张，现已被IUCN列为全球100种最具威胁的入侵种之一。虎杖的快速扩张为探索外来植物入侵成功的潜在机制提供了绝佳的条件（图1）。

    近年来，版纳植物园廖志勇博士联合复旦大学/云南大学李博教授和鞠瑞亭教授团队以及德国Oliver Bossdorf教授团队、美国Christina L Richards教授团队和日本学者，对虎杖引入地欧洲、北美洲及原产地中国、日本共156个野外种群（含少量杂交种种群）生长和天敌危害情况进行了系统调查，同时采集了所有种群生境重要环境因子及分子和繁殖材料。依托版纳植物园引种资质、隔离温室、种子库等，研究团队规范引种、隔离试种所有虎杖繁殖材料，并成功建立虎杖全球种质圃，为解析虎杖入侵机制系列研究奠定了基础。

    研究团队对虎杖中国、欧洲和北美洲150个野外种群生长和天敌危害特征差异及其潜在的驱动因子分析发现，与原产地中国种群相比，引入地欧洲和北美洲虎杖种群的生物量显著更高，高生物量与叶片比叶面积及天敌防御物质等变化密切相关。通过对不同来源虎杖多性状综合征分析发现，与原产地中国种群相比，引入地种群表现出多种全新的多性状综合征。通过性状变异与环境因子进一步分析，发现引入地天敌逃逸及新的生境因子可能是新的多性状综合征产生的重要驱动因素（图2，3）。相关结果以题为“Cross-Continental Shifts of Ecological Strategy in a Global Plant Invader”发表在生态学与生物地理学期刊Global Ecology and Biogeography上，廖志勇博士为论文的共同第一作者。

    研究团队以经过隔离试种的来自中国、日本、欧洲和北美洲的128个虎杖（本研究未使用杂交种）种群为材料，在西双版纳和上海同步设立了两个大型的同质种植园，通过比较两个同质种植园内不同来源虎杖种群生长及其可塑性差异，结合引入历史，发现虎杖不同来源种群间生长及其可塑性存在显著差异。原产地中国和日本种群间生长及其可塑性存在显著差异。引入地欧洲、北美洲虎杖种群生长与其可能的种源地日本种群更加相似，以上种群与原产地中国种群比具有更高的克隆繁殖能力。此外，引入地欧洲、北美洲虎杖种群与其可能的种源地日本种群相比，其克隆繁殖能力的可塑性更高。我们的结果表明引入具有高克隆繁殖能力的基因型可能是虎杖入侵成功的重要原因，在这个基础上，引入种群克隆繁殖能力可塑性的适应性增强可能有利于其进一步适应并占据更加多样的生境，加剧其入侵。相关结果以题为“General-purpose genotypes and evolution of higher plasticity in clonality underlie knotweed invasion”发表在植物学期刊New Phytologist上（图4，5）。发表当日，本研究也被Wiley出版集团以题为“Why is Japanese knotweed so highly invasive?”在其研究头条“Wiley’s Research Headlines”配发新闻稿予以重点推介。廖志勇博士为该论文的共同通讯作者。

    期间，研究团队还对同质种植园环境下不同来源虎杖叶片天敌防御特征及其驱动因子进行了解析，相关结果在生态学、生物多样性期刊Ecography（doi:10.1111/ecog.07569）发表，廖志勇博士为该论文的共同第一作者。此外，研究团队围绕虎杖入侵问题，相继在Ecology（Zhao et al., 2024, 105: e4425）、Journal of Ecology (Bi et al., 2024, 112: 514–527)、Global Change Biology（Zhang et al., 2024, 30: e17622）发表系列论文，廖志勇博士全程深度参与了以上工作的开展。

    以上研究得到国家重点研发计划项目（2022YFC2601100）、国家自然科学基金中德合作项目（31961133028）、国家自然科学基金（32071663）、云南省科技厅项目（202405AS350011）、中国科学院国际人才计划（2023VBB0012）、云南省“兴滇英才支持计划”（XDYC-QNRC-2022-0014）、德国联邦教育和研究部（BMBF）MOPGA项目（306055）和德国研究基金（431595342）等项目的资助。

图1 系列研究对象虎杖（Reynoutria japonica）在引入地欧洲的生长情况。图片由合作者Madalin Parepa博士提供。

图2 虎杖不同来源种群叶片在野外被天敌取食面积（A）和被病菌危害叶片数（B）。图中照片分别为原产地中国种群叶片在野外被天敌取食和被病菌危害情况（图片自Irimia et al. 2025, Global Ecology and Biogeography）。

图3 系列研究在西双版纳设立的一个同质种植园掠影。照片由廖志勇博士提供。

图4 虎杖不同来源种群生长对西双版纳（XTBG）和上海（SH）同质种植园环境的响应范式异同。图中每条细线表示同一种群在不同种植园表现的均值，每条粗线为同一来源不同种群的均值。US：北美洲种群；EU：欧洲；CN：中国；JA：日本（图片自Wang et al. 2025, New Phytologist）