中山大學(xué)生態(tài)學(xué)院教授儲誠進(jìn)、副教授李遠(yuǎn)智團(tuán)隊(duì)在國家自然科學(xué)基金、國家重點(diǎn)研發(fā)計劃等項(xiàng)目的資助下，通過研究發(fā)現(xiàn)外來種會借助物種間不對稱性競爭，降低被入侵群落的持續(xù)存在可能性。近日，相關(guān)成果發(fā)表于《生態(tài)學(xué)快報》（Ecology Letters）。
生態(tài)學(xué)家長期致力于探索多物種在群落中的維持機(jī)制，但針對外來種入侵后整個群落持續(xù)性的研究仍有限，尤其是在面臨隨機(jī)環(huán)境擾動時，群落中所有物種能否長期共存仍是亟待解決的問題。深入揭示入侵背景下外來種對群落多物種共存機(jī)制的作用，對理解其對群落穩(wěn)定性和生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)性的長遠(yuǎn)影響意義重大，能為制定更科學(xué)、精準(zhǔn)、高效的生態(tài)管理與生物多樣性保護(hù)策略提供依據(jù)。
為填補(bǔ)研究空白，研究人員采用結(jié)構(gòu)方法，評估外來種在群落和物種水平上對入侵群落持續(xù)存在可能性的影響。他們開展了一項(xiàng)溫室實(shí)驗(yàn)，使用5個本地種和5個外來種，用Ricker模型估計物種的種內(nèi)和種間相互作用系數(shù)以及內(nèi)稟增長率，再用物種間相互作用系數(shù)計算具有不同外來種數(shù)量的所有可能群落的可行域（即所有物種在群落中持續(xù)存在的概率），以及單個物種的排除概率/距離（在受到環(huán)境干擾時，某物種首先被排除出群落的可能性）。
論文通訊作者李遠(yuǎn)智表示，該研究旨在回答兩個關(guān)鍵科學(xué)問題：一是外來種如何影響入侵群落中多物種持續(xù)存在的可能性；二是面臨隨機(jī)環(huán)境干擾時，外來種和本地種誰更易首先被排除在群落之外？
研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在群落層面，當(dāng)群落物種豐富度保持不變時，隨著更多本地種被外來種所取代，群落可行域的大小總體呈下降趨勢，其形狀也變得更加不對稱，尤其在較低的多樣性水平下表現(xiàn)得更為顯著。在物種水平上，研究人員發(fā)現(xiàn)大多數(shù)群落都是不可行的。在多樣性水平大于等于3的所有1013個可能的群落中，僅有45個為可行群落，即這些群落中物種的內(nèi)稟增長率向量組合落入其對應(yīng)的可行域范圍內(nèi)。
排除概率結(jié)果顯示，在所有1013個構(gòu)建的群落中，當(dāng)發(fā)生隨機(jī)環(huán)境干擾時，在以外來種為主的群落中，外來種比本地種具有更高的排除概率。相反，在本地種數(shù)量較多的群落中，本地種更有可能首先被排除在外。該模式在不同多樣性水平的群落中均具有一致性，尤其在多樣性較低的群落中表現(xiàn)得更為明顯，無論群落是否可行。
該研究首次在群落和物種兩個層面上，采用結(jié)構(gòu)方法評估了外來種入侵對群落持續(xù)存在可能性的影響。結(jié)果表明，隨著更多本地種被外來種取代，群落的持續(xù)性總體呈下降趨勢，尤其在物種多樣性較低的群落中更為顯著。此外，盡管外來種通常表現(xiàn)出較強(qiáng)的競爭優(yōu)勢，但在多數(shù)由其占據(jù)數(shù)量優(yōu)勢的構(gòu)建群落中，當(dāng)面對隨機(jī)環(huán)境擾動時，它們更容易首先被排除出群落。
這些結(jié)果不僅為入侵生態(tài)學(xué)中未解決的問題提供了實(shí)證證據(jù)：外來種如何影響入侵后群落中多物種共存的潛力，而且促進(jìn)了我們對群落持續(xù)性的理解，并為入侵管理實(shí)踐提供了指導(dǎo)。具體來說，我們可以適當(dāng)改變?nèi)肭秩郝涞沫h(huán)境條件，從而利用外來種與本地種相互作用逐漸排除入侵種。
值得一提的是，該研究僅表明在隨機(jī)改變環(huán)境的情形下，外來種平均而言被排除的概率更高，實(shí)踐中如何改變環(huán)境以確保外來種總是更容易被排除仍需進(jìn)一步研究。相較于傳統(tǒng)的去除措施（僅暫時降低外來種多度），這種方法雖見效慢但長遠(yuǎn)效果明顯。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/ele.70154
本文鏈接：研究發(fā)現(xiàn)外來種入侵降低群落持續(xù)存在的可能性http://m.sq15.cn/show-11-24663-0.html
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