近日，我院植物生态与进化课题组在国际期刊《Plant Diversity》（中科院SCI期刊分区一区）上发表题为“Habitat fragmentation differentially affects invasive and native plant diversity in a human-dominated wetland island system”的论文。

生物入侵是一个全球性严峻问题，了解影响入侵物种扩散和定殖的环境因素对于预防和管理外来物种的入侵至关重要。8455新葡萄场网站植物生态与进化课题组以受人类活动影响较大的温州市三垟湿地为研究平台（图1），探讨了人为因素和生物地理因素如何影响外来植物的入侵。分析了人类活动（如生境异质性、岛屿上道路面积比例和人工种植）和岛屿特征（如岛屿面积和隔离度）是否对非入侵植物与入侵植物的物种多样性产生类似影响，并验证了岛屿生物地理学平衡理论是否适用于入侵植物。此外，还进一步分析了人类活动和岛屿特征如何影响具有不同扩散方式（动物扩散、风力扩散和重力扩散）的入侵植物物种多样性。

图1 本研究中的中国浙江省温州市三洋湿地的35个岛屿（蓝色）位置。

研究发现，入侵植物和当地野生非入侵植物的物种数随岛屿面积、生境异质性和岛屿内道路面积比例的增加而增加。虽然非入侵物种丰富度与距离大陆距离（MD）和距离最近岛屿距离（ND）之间存在显著的负相关关系，但入侵植物的物种数与MD和ND之间无显著相关性（图2）。

图2 三洋湿地35个岛屿上入侵植物（Invasive species）和野生非入侵植物植物（Wild native species）物种数与(a)岛屿面积、(b)距离大陆的距离（MD）、(c)距离最近岛屿距离（ND）、(d) 生境异质性和(e) 岛屿上道路面积比例之间的线性相关性。灰色区域代表了线性回归模型中的95%置信区间。不显著的线性关系未显示。

不同的环境因素决定了具有不同扩散方式的入侵植物的物种丰富度和物种组成（表1）。例如，动物扩散的入侵种物种丰富度随生境异质性的增加而增加，物种组成也受到生境异质性的显著影响；而风力扩散的入侵种物种丰富度随道路面积比例的增加而增加，物种组成则显著受到岛屿间最近距离的影响。

Table 1 The results of generalized linear models (GLMs).

表1 入侵植物物种数与环境因子关系的广义线性模型（GLMs）结果

注：在广义线性模型（GLMs）中，将动物扩散、风力扩散物和重力扩散的入侵植物物种数作为响应变量、岛屿面积、距离大陆的距离、距离最近岛屿的距离、生境异质性和岛屿内道路面积比例等5个变量作为解释变量。所有解释变量经过标准化处理，使其均值为0，标准差为1。该表格中仅显示具有最小AICc值的最佳模型中保留变量。

图3岛屿面积（A）、距离大陆的距离（MD）、距离最近岛屿距离（ND）、道路面积比例（RA）以及生境异质性（HH）对（a）所有入侵植物物种、（b）动物扩散、（c）风力扩散、以及（d）重力扩散入侵种物种组成的相对作用大小。每个图中的子图表示利用Bray-Curtis指数基于距离的冗余分析（dbRDA），反应各解释变量对物种组成的影响。子图中点的大小表示岛屿面积的相对大小。^*P ≤ 0.05；^**P ≤ 0.01

研究结果表明，生境片段化对入侵植物和非入侵植物物种多样性的影响是存在差异。非入侵植物物种数与岛屿面积和隔离度关系符合岛屿生物地理学平衡理论的预测，而入侵植物物种数与隔离度无显著相关性。人类活动与岛屿特征对不同扩散方式（动物扩散、风力扩散和重力扩散）的入侵植物物种多样性影响的相对作用大小存在差异（图3）。因此，在片段化生境中进行外来入侵物种的防控和管理时，需要同时考虑生境属性的调整以及人类活动的影响。

8455新葡萄场网站为第一通讯单位，8455新葡萄场网站的刘金亮副教授为第一作者，张永华副教授为通讯作者。8455新葡萄场网站的陈梦缘、汪露和刘腾腾等硕士研究生、金鑫杰博士和台州学院的于飞海教授参与了该项工作。该项研究得到了国家重点研发计划（2023YFE0124900），国家自然科学基金（32271606）以及8455新葡萄场网站三垟湿地生态环境研究院科研专项（SY2022ZD-1001-03）的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.pld.2024.09.003