生物入侵已成為世界各國(guó)面臨的嚴(yán)峻環(huán)境問題,嚴(yán)重威脅著本土生物多樣性,亦對(duì)世界各國(guó)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,明確哪些因素決定外來物種的成功入侵是入侵生態(tài)學(xué)的核心問題,也是生物入侵防控和管理、生物多樣性保護(hù)等的基礎(chǔ)。

Nature Communications 在線刊發(fā)郭文永研究員團(tuán)隊(duì)的研究成果
2月13日,Nature Communications 期刊在線刊登了華東師范大學(xué)生態(tài)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院和浙江天童森林生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家野外科學(xué)觀測(cè)研究站郭文永研究員團(tuán)隊(duì)的成果 Plant invasion and naturalization are influenced by genome size, ecology and economic use globally 。該研究提出了一個(gè)多要素-生物入侵概念框架(圖1),并基于全球尺度上歸化和入侵植物的多維信息數(shù)據(jù)(圖2:分布范圍、經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值、基因組大小、生態(tài)適應(yīng)策略和本土分布區(qū)大小等)解析了多維要素驅(qū)動(dòng)全球外來植物入侵的關(guān)鍵因子和作用路徑。

圖1. 多要素-生物入侵概念框架

圖2. 全球外來歸化和入侵植物的多維信息在譜系進(jìn)化樹上的展示
研究結(jié)果(圖3)顯示,多因子驅(qū)動(dòng)全球外來植物入侵的作用強(qiáng)度隨入侵階段發(fā)生變化。其中,植物的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值(人類活動(dòng)強(qiáng)度的指征)是決定外來植物歸化和入侵的關(guān)鍵因子。同時(shí),研究進(jìn)一步揭示了植物生態(tài)適應(yīng)策略在多要素-生物入侵框架中的中心作用,特別是研究闡明了植物基因組大小直接和間接(通過影響植物生態(tài)適應(yīng)策略、本土分布區(qū)大小和經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值)影響植物入侵的作用路徑和強(qiáng)度。該研究首次在全球尺度上闡明了多因子間復(fù)雜的交互關(guān)系及其對(duì)外來植物入侵的復(fù)合驅(qū)動(dòng)機(jī)制,研究中提出的多要素概念框架亦可作為其他生物類群入侵機(jī)制研究的基礎(chǔ)。

圖3. 基于多要素-生物入侵概念框架的全球外來植物入侵驅(qū)動(dòng)因子和作用路徑分析
華東師范大學(xué)生態(tài)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院博士后郭坤為本研究的第一作者,郭文永研究員為通訊作者。合作者包括捷克、德國(guó)、英國(guó)、意大利和奧地利等國(guó)家的多位知名入侵生態(tài)學(xué)學(xué)者。本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、上海市浦江人才計(jì)劃、上海市科委啟明星計(jì)劃(揚(yáng)帆專項(xiàng))和上海市教委科研創(chuàng)新計(jì)劃的資助。
附:
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-45667-4
來源|生態(tài)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院、科技處 編輯|竇雨蕭 編審|郭文君