入侵植物正在征服美國(guó)。對(duì)美國(guó)本土開(kāi)展的首次綜合性評(píng)估發(fā)現(xiàn),外來(lái)植物比本土植物的分布范圍更加廣泛,而人類對(duì)此負(fù)有很大責(zé)任。
在美國(guó),入侵植物已成為一個(gè)存在多年的問(wèn)題。它們包括可快速生長(zhǎng)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(zhǎng)在美國(guó)南部,且覆蓋面積超過(guò)300萬(wàn)公頃。后者則在美國(guó)西部的土地上肆虐,并將其他草類擠出,在諸如內(nèi)華達(dá)州等地引發(fā)了更大的火災(zāi)。然而,長(zhǎng)久以來(lái),科學(xué)家一直推斷本地物種要比這些后來(lái)者分布得更為廣泛,因?yàn)楸镜刂参飺碛懈嗟臅r(shí)間來(lái)占據(jù)本應(yīng)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(xué)阿默斯特校區(qū)生物地理學(xué)家Bethany Bradley領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)利用美國(guó)農(nóng)業(yè)部植物數(shù)據(jù)庫(kù),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(lái)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(lái)植物是非原生的,但不具有入侵性。該項(xiàng)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(rèn)為具有高侵襲性的有毒雜草或被列入美國(guó)入侵植物圖譜的非原生植物。
隨后,他們將全國(guó)分成若干個(gè)面積約為2500平方公里、大小類似一個(gè)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(gè)網(wǎng)格單元中有哪些植物出現(xiàn)。GBIF是一個(gè)提供可開(kāi)放獲取的生物多樣性數(shù)據(jù)的國(guó)際組織。
對(duì)于每一個(gè)植物種類,研究人員會(huì)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(jìn)行建模。
該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),入侵和外來(lái)植物在美國(guó)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(guó)仍相對(duì)罕見(jiàn)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(jì)90年代的佛羅里達(dá)州首次被確定為一個(gè)問(wèn)題,而目前已擴(kuò)展到加利福尼亞州。研究團(tuán)隊(duì)日前在先于印刷版的《全球生態(tài)學(xué)與生物地理學(xué)快報(bào)》網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)道稱,相較于原生物種,入侵和外來(lái)物種還擁有較大的潛在分布范圍。
比起研究人員之前所認(rèn)為的,這些后來(lái)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(guò)比較這些植物實(shí)際和潛在的分布,科學(xué)家還計(jì)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(yù)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(huì)表現(xiàn)得如此出色?Bradley介紹說(shuō),即使入侵植物比原生植物享有一些內(nèi)在的優(yōu)勢(shì),如更大的氣候容忍度和更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)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(dòng),是人類助長(zhǎng)了非原生物種的入侵。無(wú)論是有意地種植如常春藤等觀賞植物,還是無(wú)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(fēng)。
“該研究表明,問(wèn)題不只在于對(duì)某種入侵物種最初的引入。”并未參與此項(xiàng)研究的美國(guó)農(nóng)業(yè)部植物生態(tài)學(xué)家Dana Blumenthal表示,這同樣是由人們重復(fù)引進(jìn)入侵物種造成的。
不過(guò),研究人員表示,還是有一個(gè)好消息。非原生和非入侵性外來(lái)植物的廣泛分布表明,原生植物能在如今它們無(wú)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(duì)于短期的保護(hù)工作來(lái)說(shuō),這提供了潛在的一線希望。”Bradley說(shuō),“在氣候變化使很多物種的現(xiàn)有分布地區(qū)變得無(wú)法居住之前,我們可能擁有多一點(diǎn)的時(shí)間。”
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