2019-08-12 10:30:01
当入侵植物生根时本土动物付出代价

想象一下,一种新型的海盗不仅能够在公海上航行,而且能够在没有探测的情况下利用几乎任何交通方式。而这些袭击者的野心与积累财富和与劫持生态系统有关的一切都没什么关系。

今天的入侵物种与过去的海盗一样顽强和富有弹性,当这些掠夺者踏上世界各地的新地点时,他们就知道如何在家中做自己。因此,对于许多本地居民来说,家庭永远不会是一样的。

弗吉尼亚理工大学的研究人员发现,当入侵植物生根时,本土动物会付出代价。

Jacob Barney,农业与生命科学学院植物与环境科学学院副教授,研究生Becky Fletcher和其他五名博士生组成的团队进行了首次全面的元分析评估,研究了入侵的生态影响。植物通过探索动物 - 土着和异国情调 - 对这些非本土植物的反应。他们的研究发生在两年期间,发表在全球变化生物学期刊上。

“个别研究是系统特定的,但我们希望寻找动物如何对入侵物种做出反应的共性。我们的研究结果表明,入侵植物的影响比我们想象的要糟糕得多,”巴尼说。 “外来动物在入侵植物上生存的能力加上本地动物的减少几乎是最糟糕的情况。”

该团队的研究结果强调了入侵植物物种对本地动物种群的负面影响 - 包括蠕虫,鸟类以及许多哺乳动物和其他脊椎动物的种群 - 所有这些种群都在一系列营养级别中发挥着重要的生态系统功能。只有软体动物和节肢动物不受影响。

“我们有理由相信本土和外来动物对入侵植物的反应可能不同,”堪萨斯城本地人弗莱彻说,他正在完成入侵植物生态学博士学位,该论文的主要作者。 “我们假设外来植物可以增加外来动物的丰富度,同时减少本地动物的数量。”

事实证明,入侵植物对外来动物的丰富程度没有影响。这些植物不利于外来动物,也不会伤害它们。从本质上讲,非本地植物群提供了足够的营养和其他益处,以维持(如果不是扩大的)非本地动物种群。另一方面,随着入侵植物在其栖息地中获得立足点,本地动物正在减少。

“入侵物种是全球变化的五大推动力之一。正如人为引发的现象,如土地利用干扰,气候变化和疾病,正在重塑我们的生态系统,入侵植物和动物也是如此,”巴尼说,他也是弗拉林生命科学研究所的研究员,也是全球变革中心的附属机构。 “随着时间的推移,我们的世界将会见证更多的入侵。因此,我们必须了解研究的主体,因为它将推动保护工作。”

由于人类活动,入侵的植物和动物物种现在环绕地球,在陆地,水生和海洋环境中殖民,并且在每个海洋和大陆上都有。除了能够取代原生植物和动物外,入侵物种还能减少野生动物栖息地并改变自然过程。这些环境损害往往通过对其他相关物种和系统的连锁影响而放大,包括森林砍伐,雨水径流,地下水减少,野火风险增加以及病原体的引入。这种大规模的损失也会带来严重的经济影响。虽然侵入性昆虫每年使农业产业损失130亿美元的农作物,但总体而言,入侵物种 - 植物,动物和疾病 - 每年仅在美国造成约1200亿美元的损失。

一些研究人员担心的最糟糕的情况是入侵危机,它假设一旦外来物种 - 植物或动物 - 在一个地区变得丰富,生态系统可能会以促进建立其他入侵者的方式发生变化。虽然巴尼的研究并非旨在测试入侵的崩溃,但这种情况并非如此遥远。

“在生物多样性背景下,我们担心入侵物种对多样性和生态系统的影响,”弗莱彻说。

研究人员引用的研究表明,在侵入性金银花灌木丛中筑巢的本地红衣主教的后代减少了20%。该团队还发现湿生态系统中的动物比干燥的生态系统受到的影响更大。河流已经比陆地系统更加营养丰富,经常遭受强烈破坏,例如洪水可以将碎片,种子和植被带到新的地方。

“由于气候变化和土地利用干扰,物种同质化是新常态,”巴尼说,他指出研究人员面临的另一个挑战。 “因此,识别出生,植物或动物长期存在的地方,变得越来越困难。我们需要记录每个系统中的原生与异国情况,因为这将更好地告知我们对入侵植物影响的理解。”

这些信息加上对入侵植物影响的动物的更好的分类学鉴定,可以揭示入侵物种是全球变化的仲裁者还是仅仅是受害者。

“20年来,我对个体物种进行了实验,以了解它们,”巴尼说。 “这是我第一次能够进行一项大规模的研究,研究重大影响。这种方法令人耳目一新,让我们可以提出具有更大影响的问题,并考虑更大的趋势。与六位博士一起工作学生也是一个很好的团队努力。我们协调得很好,并且作为一个平等的团队接近这个。“

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