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生物入侵对本土群落多样性和生产力的影响尚不明确。研究人员分析 1995 - 2023 年美国东部森林超 500 万棵树木测量数据,发现非本土入侵使本土树种丰富度下降,其他森林多样性和生物量维度受影响较小。这揭示了入侵对本土树种的威胁。
生物入侵正深刻改变着地球的生态系统,但关于非本土物种对本土群落多样性和生产力影响的一般性规律却难以捉摸。这种普遍性的缺失可能反映出以往大多数研究在空间和时间范围上的局限性。研究人员利用 1995 年至 2023 年美国东部森林超过 500 万棵树木的测量数据,对树木多样性和生物量的时间趋势进行了量化。然后,他们分析了本土树木多样性和生物量在群落水平上的变化与非本土树木入侵以及本土物种定植之间的关系。
在整个美国东部,有非本土树种出现的样地中,本土树种丰富度随时间下降,而非本土树种丰富度以及本土和非本土树种的生物量均随时间增加。在群落尺度上,非本土树种入侵后,本土树种丰富度往往下降,而本土生物量以及与丰富度无关的性状和系统发育多样性指标则趋于稳定。这些模式可以用被取代的本土物种的稀有性,以及它们与在非本土入侵中存活下来的本土物种在功能和系统发育上的相似性来解释。相比之下,存活下来的本土物种在功能上往往与非本土入侵物种不同,这表明生态位分化在群落动态中起着重要作用。以前未出现过的本土物种的定植与本土树种丰富度的增加(不仅仅是新增的本土定植物种)有关,这与非本土树种入侵后本土树种丰富度往往下降的情况形成对比。这些结果表明,非本土物种在入侵群落中本土树种丰富度下降这一过程中起到了因果作用。