新聞科研進(jìn)展
生物入侵深刻改變了全球淡水生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，但關(guān)于本地物種與非本地物種在群落構(gòu)建機(jī)制上的差異仍存在顯著的理論爭議。盡管生態(tài)位理論認(rèn)為環(huán)境過濾是決定物種分布的主導(dǎo)力量，但非本地物種通常具備的寬生態(tài)位與廣布特征可能使其脫離這一規(guī)則的限制。近期，中國科學(xué)院水生生物研究所水生命大數(shù)據(jù)與人工智能中心研究團(tuán)隊通過大尺度宏生態(tài)學(xué)視角，探究環(huán)境過濾與生物相互作用在驅(qū)動入侵背景下群落的組裝過程中的重要性，從而解析群落構(gòu)建和生物入侵的深層機(jī)制。
研究團(tuán)隊整合了歐洲范圍內(nèi)廣泛的淡水大型無脊椎動物監(jiān)測記錄，采用聯(lián)合物種分布模型（joint Species Distribution Models,jSDMs）進(jìn)行分析。該方法通過引入潛變量，成功將環(huán)境協(xié)變量與物種間的殘差共現(xiàn)納入同一分析框架，從而量化了非生物環(huán)境因素與潛在生物相互作用對物種分布的影響，并進(jìn)一步結(jié)合功能性狀與系統(tǒng)發(fā)育信息解析了共現(xiàn)模式的深層驅(qū)動因子。
圖1：模型構(gòu)建與分析框架
研究揭示了本地與非本地物種的環(huán)境生態(tài)位存在顯著差異，非本地物種環(huán)境耐受性更廣，且可能通過競爭進(jìn)一步促進(jìn)其定殖成功。水文歷史塑造的環(huán)境特征對本地物種分布影響顯著，而筑壩等干擾會通過削弱本地群落間接助長非本地物種入侵。功能性狀與系統(tǒng)發(fā)育信號共同證實了生態(tài)位分化的演化基礎(chǔ)，而物種關(guān)聯(lián)分析則揭示了入侵種間同時存在競爭抑制與協(xié)同促進(jìn)的復(fù)雜互作網(wǎng)絡(luò)。這些發(fā)現(xiàn)表明，生物入侵的驅(qū)動機(jī)制是多層次的，需同時關(guān)注環(huán)境過濾、功能性狀分化及生物相互關(guān)系的共同作用。
圖2：方差分解
圖3：殘差物種關(guān)聯(lián)矩陣說明了物種之間的成對關(guān)系
本研究成果以“Different mechanisms explain decoupled co-occurrence patterns of native and non-native macroinvertebrates”為題，發(fā)表于國際生態(tài)學(xué)期刊Global Change Biology（DOI: 10.1111/gcb.70417），水生所碩士研究生田承宗為第一作者，李中陽和辛未為共同通訊作者，周雄冬副研究員和西班牙萊昂大學(xué)Jorge García-Girón教授深度參與了研究。
全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/gcb.70417