华东师大团队揭示全球外来归化植物分布的关键机制

发布时间:2025-11-26浏览次数:17

外来物种在全球范围内加速扩张,严重威胁生物多样性、生态安全和人类福祉。弄清外来物种更容易在哪些地区取得成功,是入侵生态学想要回答的核心科学问题,也是开展生物入侵风险评估和预警的前提。长期以来,科学界普遍假设外来物种更容易在生态条件与原产地相似的地区归化成功,这一假设也构成了大多数外来物种分布模型的理论基础。但在全球尺度上,该假设的普适性尚缺乏系统检验,且难以解释外来物种在全球呈现的不均衡分布格局。

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围绕这一问题,华东师范大学生态与环境科学学院黎绍鹏团队联合多国学者开展了一项全球性研究,通过构建一个多维度的生态距离分析框架,系统评估了原产地与引入地的相似性与差异性如何共同影响外来物种的归化。这一框架发展了两个新的差异概念:绝对差异(unidirectional distance,只衡量两个地区相差多少)和方向性差异(bidirectional distance,区分引入地比原产地更高还是更低)。这一框架进而实现了原产地和引入地在气候条件、生物多样性、物种组成、进化历史、人类活动和地理距离等多维度上的生态差异的统一量化。

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本研究提出的多维生态距离分析框架

通过整合全球650个地区的11,604种外来归化植物的原产地与引入地分布数据,研究发现外来植物并非总是在与其原产地最相似的地区更容易成功。具体而言,在温度、物种组成和系统发育关系等生态维度上,存在“相似性促进成功”的规律:原产地和引入地的气温越接近、物种组成和进化历史越相似,外来植物越容易在新地区成功归化。但在降水、本地植物多样性、人类干扰强度等维度,则呈现适度的“差异性促进成功”的格局:当引入地相比原产地更加湿润、本地多样性更低、干扰更强时,外来植物的成功概率反而更高。研究进一步发现,在所有预测因子中,原产地与引入地的温度相似性以及本地群落系统发育多样性的差异性对全球外来植物分布格局具有最强的解释力,是促进全球外来物种归化的关键因素。

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原产地和引入地的温度、降水、人类活动、系统发育多样性、系统发育差异和地理距离等多维度生态差异对外来物种归化的影响

这项工作突破了传统物种分布模型过度依赖气候因子的局限,改变了“原产地和引入地越相似越容易归化成功”的传统认知,提出了一个可操作的多维生态距离评估框架,进而为发展面向全球的外来物种风险评估与预警模型提供了新思路。

这项成果以“Ecological similarities and dissimilarities between donor and recipient regions shape global plant naturalizations”为题在线发表于Nature Communications。华东师范大学已毕业博士生(现奥地利维也纳大学博士后)范舒雅为第一作者,黎绍鹏教授为通讯作者,华东师范大学为第一完成单位。合作者包括德国Mark van Kleunen教授、波多黎各Trevor S. Fristoe教授等。本研究得到国家自然科学基金和国家重点研发计划等项目资助。


论文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-025-65455-y