栄養環境の変動が2種類の侵略的植物の優占を促進する（Nutrient Fluctuation Enhances Dominance of Two Invasive Plants）

環境中の栄養資源の変動は、外来植物の侵入・定着を促進する可能性があるが、これまでの研究は温室や人工的な実験環境に偏っており、自然条件下での影響は十分に解明されていなかった。本研究では、ドイツ南西部に生育する2種の侵略的外来植物、アジアンノットウィード（Reynoutria bohemica）とカナダアキノキリンソウ（Solidago canadensis）を対象に、8か所の野外調査地で栄養供給の変動が植物群落に及ぼす影響を調べた。実験では、肥料の総投入量を等しくした上で、毎週一定量を供給する条件と、2週間ごとに倍量を供給する変動条件、水のみを与える対照条件を設定し、植物の地上部バイオマスと群落内での優占度を比較した。その結果、栄養供給の変動が大きい条件では、2種の外来植物の地上部バイオマスがそれぞれ66.1％、137.7％増加し、群落内での優占度も上昇した。一方、一定量の栄養供給では顕著な優占化は認められず、在来植物群落全体のバイオマスにも有意な変化は見られなかった。本研究は、栄養塩の平均的な供給量だけでなく、供給の頻度や変動幅が植物間の競争関係を左右し、外来植物の侵入を促進することを自然環境下で示した成果である。気候変動や人為的な施肥によって環境変動が増大する中、外来種の拡大予測や生態系保全において、資源供給の時間的変動を考慮する必要性を示している。

Fluctuations in environmental nutrient availability may facilitate the invasion and establishment of non-native plants, but previous evidence has largely come from greenhouse or simplified experimental settings. In this study, researchers investigated the effects of nutrient variability on two invasive plant species, Asian knotweed (Reynoutria bohemica) and Canadian goldenrod (Solidago canadensis), at eight field sites in southwestern Germany. The experiment compared three treatments: constant weekly nutrient supply, fluctuating nutrient supply in which twice the amount was applied every other week, and a water-only control. The total fertilizer input was kept equal between the two nutrient treatments. Plant aboveground biomass and the dominance of invasive species within the surrounding communities were subsequently assessed. Under high nutrient variability, the aboveground biomass of the two invasive species increased by 66.1% and 137.7%, respectively, accompanied by increased community dominance. In contrast, constant nutrient supply did not significantly alter their competitive dominance, and total native plant biomass was not significantly affected by fluctuating nutrient availability. These findings provide field evidence that temporal variability in resource supply, rather than simply the average amount of nutrients available, can enhance the competitive advantage of invasive plants. The study highlights the importance of considering nutrient fluctuation patterns when predicting biological invasions and managing ecosystems under increasing environmental variability caused by climate change and human activities.