预测北美进口淡水鱼的入侵性：区域模型差异揭示入侵风险

《Biological Invasions》：Predicting invasiveness of freshwater fishes imported into North America: regional differences in models and outcomes

为解决入侵风险模型预测问题，研究人员构建并比较分类树模型，发现区域差异显著，对防控入侵意义重大。

　　在全球生物多样性面临严峻挑战的当下，生物入侵已成为物种灭绝和生态系统破坏的 “罪魁祸首” 之一。国际间频繁的贸易活动，如同打开了 “潘多拉魔盒”，让大量物种跨越地理界限，进入新的环境。其中，淡水鱼作为国际贸易中常见的活体动物，其入侵问题尤为突出。然而，哪些物种容易入侵成功？哪些因素在其中起着关键作用？这些问题一直困扰着科研人员。为了找到答案，来自美国和加拿大等多个机构的研究人员展开了深入研究，相关成果发表在《Biological Invasions》上。

在研究方法上，研究人员选取了北美四个具有代表性的区域，包括萨克拉门托 - 圣华金河盆地（Sacramento - San Joaquin River Basins）、下科罗拉多河盆地（Lower Colorado River Basin）、五大湖地区（Great Lakes Region）和中大西洋地区（Mid - Atlantic Region）。他们首先收集了已成功建立种群和引入后未成功建立繁殖种群的淡水鱼数据，利用专家意见评估已建立种群鱼类的生态影响。接着，确定了 17 种与入侵建立和影响阶段相关的物种特征和入侵风险参数，如气候匹配（climate match）、温度耐受性（temperature tolerance）等。在此基础上，运用分类树分析（classification tree analysis）方法构建了建立和生态影响分类树模型。之后，研究人员收集国际贸易中淡水鱼的相关数据，通过模型预测哪些物种可能在各区域成功建立种群以及产生的生态影响，并对贸易途径和物种原产大陆进行风险分析。

研究结果表明，不同区域的建立模型在复杂性和拓扑结构上存在差异，但都与气候相关。例如，在五大湖和中大西洋地区，气候匹配是建立成功的重要预测指标，当物种原生地与这些地区的气候匹配度分别大于 71.7% 和 79% 时，物种更易建立种群。而在萨克拉门托 - 圣华金和下科罗拉多地区，建立模型包含更多预测变量，温度耐受性等也发挥着重要作用 。在生态影响模型方面，四个区域中有三个将先前建立成功（prior establishment success）作为关键预测指标。比如在中大西洋地区，若物种在多个国家有过成功建立种群的记录，就很可能产生高生态影响。

从入侵物种预测来看，国际贸易中的众多淡水鱼对各区域都存在潜在入侵风险。萨克拉门托 - 圣华金地区预测有 548 种鱼可能建立种群，数量最多；中大西洋地区最少，仅有 5 种 。在贸易途径风险分析中，水族馆贸易在所有区域都被认为是高风险途径，因其供应的鱼类数量多且可能产生高生态影响。不同区域的高风险贸易途径存在差异，如在下科罗拉多地区，生物供应和活食贸易的风险较高；在五大湖地区，水花园贸易风险突出。从物种原产大陆来看，亚洲供应的物种在各区域建立种群的数量较多，是主要的高风险来源。

研究结论和讨论部分指出，区域风险评估模型具有很强的背景依赖性，单一的定量入侵物种风险评估可能导致不准确的预测。气候相关变量和先前建立成功这两个因素在多数区域的模型中都很重要，将其纳入未来风险评估有助于提高准确性。此外，研究还发现了一些可能在多个区域入侵且影响较大的物种，如六须鲶鱼（Wels Catfish，Silurus glanis）、青铜鼠鱼（Bronze Corydoras，Corydoras aeneus）等，这些物种对北美生态系统构成了严重威胁，需要加强监管和监测。

这项研究为生物入侵的防控提供了重要依据。它让我们更加清楚地认识到不同区域淡水鱼入侵风险的差异，以及关键的影响因素和高风险贸易途径。通过针对性地制定管理策略，如加强对水族馆贸易的监管、对高风险物种的监测等，可以有效减少淡水鱼入侵事件的发生，保护北美地区的生态平衡和生物多样性。未来，随着全球气候变化和贸易活动的不断发展，生物入侵的形势可能更加严峻，我们需要进一步深入研究，不断完善入侵风险评估体系，以应对这一挑战。