入侵植物正在“征服”美國

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來源: 高中學習網(wǎng)


入侵植物正在征服美國。對美國本土開展的首次綜合性評估發(fā)現(xiàn),外來植物比本土植物的分布范圍更加廣泛,而人類對此負有很大責任。

在美國,入侵植物已成為一個存在多年的問題。它們包括可快速生長的日本野葛以及原本分布于歐亞大陸和地中海地區(qū)的到處叢生的雀麥草。前者主要生長在美國南部,且覆蓋面積超過300萬公頃。后者則在美國西部的土地上肆虐,并將其他草類擠出,在諸如內(nèi)華達州等地引發(fā)了更大的火災。然而,長久以來,科學家一直推斷本地物種要比這些后來者分布得更為廣泛,因為本地植物擁有更多的時間來占據(jù)本應屬于它們的潛在“領(lǐng)地”。

最新研究就上述論斷提出了質(zhì)疑。由馬薩諸塞大學阿默斯特校區(qū)生物地理學家Bethany Bradley領(lǐng)導的研究團隊利用美國農(nóng)業(yè)部植物數(shù)據(jù)庫,創(chuàng)建了本地13575種植物的列表,其中包括9402種原生植物、2397種地方性植物、1201種外來植物和755種入侵植物。地方性植物也屬于原生植物,但分布范圍有限。而外來植物是非原生的,但不具有入侵性。該項研究中的入侵物種則是指那些被聯(lián)邦政府和很多州確認為具有高侵襲性的有毒雜草或被列入美國入侵植物圖譜的非原生植物。

隨后,他們將全國分成若干個面積約為2500平方公里、大小類似一個普通縣的正方形區(qū)域,并基于全球生物多樣性信息網(wǎng)絡(luò)(GBIF)的分布數(shù)據(jù)決定每個網(wǎng)格單元中有哪些植物出現(xiàn)。GBIF是一個提供可開放獲取的生物多樣性數(shù)據(jù)的國際組織。

對于每一個植物種類,研究人員會記錄它所占據(jù)的所有網(wǎng)絡(luò)單元的數(shù)量,決定其分布的范圍程度,然后根據(jù)網(wǎng)格單元區(qū)的氣候?qū)υ撝参锏臐撛诜植挤秶M行建模。

該團隊發(fā)現(xiàn),入侵和外來植物在美國大陸的分布范圍要比原生植物更加廣泛。即使是那些在美國仍相對罕見的入侵物種,也已被廣泛引入。例如,農(nóng)業(yè)上的侵略性雜草——熱帶紫鴨跖草在上世紀90年代的佛羅里達州首次被確定為一個問題,而目前已擴展到加利福尼亞州。研究團隊日前在先于印刷版的《全球生態(tài)學與生物地理學快報》網(wǎng)絡(luò)版上報道稱,相較于原生物種,入侵和外來物種還擁有較大的潛在分布范圍。

比起研究人員之前所認為的,這些后來者在更加多樣性的生態(tài)系統(tǒng)中擁有更多的立足之地,但這并不是全部。通過比較這些植物實際和潛在的分布,科學家還計算出每種植物可能的填充范圍區(qū)。他們發(fā)現(xiàn),平均每種入侵植物目前只占據(jù)了其預期分布范圍的50%左右。這意味著仍有足夠的空間讓這些植物入侵。

為何非原生植物會表現(xiàn)得如此出色?Bradley介紹說,即使入侵植物比原生植物享有一些內(nèi)在的優(yōu)勢,如更大的氣候容忍度和更強的競爭能力,生物性因素并不能完全解釋入侵物種的成功。關(guān)鍵可能還是在于人類活動,是人類助長了非原生物種的入侵。無論是有意地種植如常春藤等觀賞植物,還是無意間播下混有非原生植物種子的草種,結(jié)果都是一樣的:非原生植物占了上風。

“該研究表明,問題不只在于對某種入侵物種最初的引入。”并未參與此項研究的美國農(nóng)業(yè)部植物生態(tài)學家Dana Blumenthal表示,這同樣是由人們重復引進入侵物種造成的。

不過,研究人員表示,還是有一個好消息。非原生和非入侵性外來植物的廣泛分布表明,原生植物能在如今它們無法定居的氣候和地理區(qū)域中生存。它們還可能在目前的居住地上生存得更久,即使出現(xiàn)氣候變化。

“對于短期的保護工作來說,這提供了潛在的一線希望。”Bradley說,“在氣候變化使很多物種的現(xiàn)有分布地區(qū)變得無法居住之前,我們可能擁有多一點的時間。”


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