近日，溫州大學生命與環境科學學院植物生態與進化課題組在國際期刊《Plant Diversity》（中科院SCI期刊分區一區）上發表題為“Habitat fragmentation differentially affects invasive and native plant diversity in a human-dominated wetland island system”的論文。

生物入侵是一個全球性嚴峻問題，了解影響入侵物種擴散和定殖的環境因素對于預防和管理外來物種的入侵至關重要。溫州大學生命與環境科學學院植物生態與進化課題組以受人類活動影響較大的溫州市三垟濕地為研究平臺（圖1），探討了人為因素和生物地理因素如何影響外來植物的入侵。分析了人類活動（如生境異質性、島嶼上道路面積比例和人工種植）和島嶼特征（如島嶼面積和隔離度）是否對非入侵植物與入侵植物的物種多樣性產生類似影響，并驗證了島嶼生物地理學平衡理論是否適用于入侵植物。此外，還進一步分析了人類活動和島嶼特征如何影響具有不同擴散方式（動物擴散、風力擴散和重力擴散）的入侵植物物種多樣性。

圖1 本研究中的中國浙江省溫州市三洋濕地的35個島嶼（藍色）位置

研究發現，入侵植物和當地野生非入侵植物的物種數隨島嶼面積、生境異質性和島嶼內道路面積比例的增加而增加。雖然非入侵物種豐富度與距離大陸距離（MD）和距離最近島嶼距離（ND）之間存在顯著的負相關關系，但入侵植物的物種數與MD和ND之間無顯著相關性（圖2）。

圖2 三洋濕地35個島嶼上入侵植物（Invasive species）和野生非入侵植物植物（Wild native species）物種數與(a)島嶼面積、(b)距離大陸的距離（MD）、(c)距離最近島嶼距離（ND）、(d) 生境異質性和(e) 島嶼上道路面積比例之間的線性相關性。灰色區域代表了線性回歸模型中的95%置信區間。不顯著的線性關系未顯示

不同的環境因素決定了具有不同擴散方式的入侵植物的物種豐富度和物種組成（表1）。例如，動物擴散的入侵種物種豐富度隨生境異質性的增加而增加，物種組成也受到生境異質性的顯著影響；而風力擴散的入侵種物種豐富度隨道路面積比例的增加而增加，物種組成則顯著受到島嶼間最近距離的影響。

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

表1 入侵植物物種數與環境因子關系的廣義線性模型（GLMs）結果

注：在廣義線性模型（GLMs）中，將動物擴散、風力擴散物和重力擴散的入侵植物物種數作為響應變量、島嶼面積、距離大陸的距離、距離最近島嶼的距離、生境異質性和島嶼內道路面積比例等5個變量作為解釋變量。所有解釋變量經過標準化處理，使其均值為0，標準差為1。該表格中僅顯示具有最小AICc值的最佳模型中保留變量。

圖3島嶼面積（A）、距離大陸的距離（MD）、距離最近島嶼距離（ND）、道路面積比例（RA）以及生境異質性（HH）對（a）所有入侵植物物種、（b）動物擴散、（c）風力擴散、以及（d）重力擴散入侵種物種組成的相對作用大小。每個圖中的子圖表示利用Bray-Curtis指數基于距離的冗余分析（dbRDA），反應各解釋變量對物種組成的影響。子圖中點的大小表示島嶼面積的相對大小。^*P ≤ 0.05；^**P ≤ 0.01

研究結果表明，生境片段化對入侵植物和非入侵植物物種多樣性的影響是存在差異。非入侵植物物種數與島嶼面積和隔離度關系符合島嶼生物地理學平衡理論的預測，而入侵植物物種數與隔離度無顯著相關性。人類活動與島嶼特征對不同擴散方式（動物擴散、風力擴散和重力擴散）的入侵植物物種多樣性影響的相對作用大小存在差異（圖3）。因此，在片段化生境中進行外來入侵物種的防控和管理時，需要同時考慮生境屬性的調整以及人類活動的影響。

溫州大學為第一通訊單位，生命與環境科學學院的劉金亮副教授為第一作者，張永華副教授為通訊作者。生環學院的陳夢緣、汪露和劉騰騰等碩士研究生、金鑫杰博士和臺州學院的于飛海教授參與了該項工作。該項研究得到了國家重點研發計劃（2023YFE0124900），國家自然科學基金（32271606）以及溫州大學三垟濕地生態環境研究院科研專項（SY2022ZD-1001-03）的資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.pld.2024.09.003