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为探究阿尔卑斯蝾螈(Ichthyosaura alpestris)在英国的入侵风险,研究人员建模分析,发现部分地区适宜其生存,为防控提供依据。
在生物多样性保护的大舞台上,入侵物种始终是令人头疼的 “麻烦制造者”。对于生态系统而言,外来物种的入侵可能会打破原有的生态平衡,给本地物种带来灭顶之灾。阿尔卑斯蝾螈,一种看似不起眼的小型有尾两栖动物,却在全球生物入侵的故事里扮演着独特角色。它的原生范围横跨欧洲大陆,从地理到海拔都有着广泛的分布。然而,如今它却出现在了英国等地,成为了 “外来客”。虽然目前其在英国的生态影响尚未被正式量化,但有传闻称,它可能通过捕食、竞争或疾病传播,给本地两栖动物群落带来严重后果。
在此背景下,来自英国普利茅斯大学、伦敦动物学会等研究机构的研究人员,决心深入探究阿尔卑斯蝾螈在英国的入侵风险。他们的研究成果发表在了《Biological Invasions》上。
为了揭开阿尔卑斯蝾螈在英国入侵风险的神秘面纱,研究人员采用了多种关键技术方法。首先,他们收集了大量的分布记录数据,包括从全球生物多样性信息设施(GBIF)、iNaturalist 等多个渠道获取的原生范围数据,以及英国本土的入侵范围数据。接着,对这些数据进行了严格的清洗和筛选,去除了不准确或不可靠的数据。然后,利用物种分布模型(SDMs)中的 Maxent 模型(maxnet),在物种和谱系层面预测阿尔卑斯蝾螈在英国的环境适宜性。同时,通过生态位重叠测试(NOT)和生态位分化测试(NDT),量化了不同进化谱系之间的生态位重叠情况。
研究结果如下:
- 预测环境适宜性:在物种层面和部分谱系层面,研究人员发现英国的一些地区,如英格兰中部和东部、苏格兰高地、北爱尔兰和威尔士中部的部分地区,对阿尔卑斯蝾螈具有较高的环境适宜性。不过,由于部分地区的环境条件与原生范围差异较大,存在模型外推的情况,导致一些预测结果的可信度受到影响。例如,基于巴尔干谱系数据的预测显示,英国部分地区适宜其生存,但这些地区与巴尔干原生环境差异大,主要体现在温度季节性和草本植物覆盖方面12。
- 生态位重叠分析:通过 NOT 和 NDT 分析发现,不同进化谱系之间的生态位存在差异。希腊谱系与其他大多数谱系明显不同,而英国记录的生态位似乎与中央谱系相同。例如,中央谱系与巴尔干谱系、意大利谱系以及英国记录之间的生态位相似性较高,而希腊谱系与巴尔干、意大利谱系以及英国记录的生态位差异显著35。
- 已知记录与预测适宜区的关系:研究发现,已知的英国阿尔卑斯蝾螈记录中,66% 落在物种层面预测的环境适宜区内,不同谱系的比例有所不同,中央谱系为 64%,希腊谱系为 38%,巴尔干谱系为 12%,意大利谱系为 0%4。
研究结论和讨论部分表明,此次研究意义重大。一方面,研究结果为进一步的风险分析提供了基线,明确了英国部分地区处于阿尔卑斯蝾螈的环境生态位内,这对于保护本地两栖动物群落具有重要意义。如果阿尔卑斯蝾螈在这些适宜地区大量繁殖,可能会通过疾病传播、竞争资源等方式威胁本地物种的生存。例如,已有研究发现,阿尔卑斯蝾螈可能携带影响本地两栖动物的疾病,还会捕食本地两栖动物的卵和幼体。另一方面,研究中发现的生态位差异表明,进化谱系可能对阿尔卑斯蝾螈在英国的入侵适宜性产生影响,这为入侵风险评估、贸易生物安全和检疫措施的制定提供了参考。不过,由于英国与希腊、巴尔干和意大利谱系的环境差异较大,在进行空间风险评估时,需要采取谨慎的态度。目前,基于现有最佳数据,物种层面的预测仍是最可靠的分析水平,但随着更多数据的获取,进一步的分析将变得更加重要。同时,研究人员还提出了一系列可测试的假设,为后续研究指明了方向,如对英国每个已建立种群进行基因分型,有助于深入了解入侵生态学。
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