人類活動導(dǎo)致植物群落同質(zhì)化的最大驅(qū)動力

物種滅絕、外來植物的引入、氣候變化和污染都是人類活動導(dǎo)致生物群落變化的主要驅(qū)動因素。盡管對這些模式進行了深入研究，但大多數(shù)調(diào)查只關(guān)注其中一個驅(qū)動因素，而且通常集中在局部區(qū)域而不是全球范圍內(nèi)。

在 12 月 6 日發(fā)表在Nature Communications 上的一項研究中，研究人員編制了一個包含全球超過 200,000 種植物物種的數(shù)據(jù)集，以證明物種滅絕和非本地入侵植物在人類世(當(dāng)前由人類活動主導(dǎo)的地質(zhì)時代)重組植物群落的程度。

主要作者、哈佛大學(xué)植物標(biāo)本館和有機進化生物學(xué)系的前博士后研究員 Barnabas H. Daru 說：“關(guān)于動物群落如何應(yīng)對全球變化的知識很多，但我們對如何應(yīng)對全球變化知之甚少。”植物群落正在應(yīng)對全球變化。”

幾年前，Daru 與哈佛大學(xué)有機和進化生物學(xué)系的資深作者 Charles C. Davis 教授和哈佛大學(xué)植物標(biāo)本館維管植物館長的實驗室合作，通過繪制北美生物群落圖開始了該項目。隨著項目的進展，Daru 將其擴展到包括澳大利亞、南非、歐洲和中國的生物群落。該研究調(diào)查了景觀和植物群落是如何變化的，特別是在大約 500 年前東西半球連接之后。分析大規(guī)模捕捉到物種在不同景觀中的獨特性的顯著喪失，導(dǎo)致達魯詢問導(dǎo)致這些變化的因素是什么。

達魯指出，非本地物種的滅絕和歸化導(dǎo)致生物同質(zhì)化——本地物種逐漸被本地傳播的非本地物種取代——導(dǎo)致物種和進化差異的減少。生物同質(zhì)化也會對關(guān)鍵的生態(tài)系統(tǒng)功能產(chǎn)生負(fù)面影響。為了評估這些影響，達魯從繪制生物群落圖轉(zhuǎn)向量化這些過程。

雖然非本地植物的滅絕和歸化都可以推動同質(zhì)化，但研究表明，無論滅絕情況如何，人類歸化的非本地植物導(dǎo)致生物同質(zhì)化的最大因素。這些變化發(fā)生在大約 500 年的短暫進化跨度內(nèi)，并且是由人類在景觀中移動生物體有意或無意地促成的。

“植物是基礎(chǔ)物種。它們維持食物鏈并推動陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力，”戴維斯說。“這意味著植物分布通常是其他生物的生物地理歷史的基礎(chǔ)，因此了解人為變化對植物群落的影響非常重要。”

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