中国归化植物组成特征及其时空分布格局分析

入侵植物是归化植物的子集, 归化是植物入侵的基本前提, 完整的归化植物清单有助于预测和预防植物入侵。该文基于实地调查和资料收集, 对中国归化植物种类及分布进行统计, 结果表明, 当前中国共有归化植物112科578属1 099种, 约70%为人为引入, 而美洲是其最大原产地, 植物生活型以草本为主, 分类学组成中菊科、禾本科、豆科最多。在空间尺度上, 物种多样性及密度均呈自东南沿海向西北内陆递减的趋势, 纬度和国内生产总值是其空间分布格局的主要驱动因素, 被殖民史、植物园分布及调查次数在一定程度上影响空间分布格局; 在时间尺度上, 归化植物物种多样性当前正处在快速增长阶段并可能持续20-30年, 社会经济发展、人为干扰、土地利用方式改变及全球变化是其主要驱动因素。该研究丰富了中国归化植物的本底资料, 有助于了解外来植物入侵的形式与威胁, 并为外来植物综合管控或本地生物多样性保护提供依据。     

华东地区归化植物的组成特征、引入时间及时空分布

归化是入侵的前期阶段, 对归化植物的深入研究是科学管理外来物种的基本前提, 有助于预防外来植物造成入侵危害, 区域性归化植物的研究对地方外来植物的管理与防治对策的制定具有重要的指导意义。本文基于文献报道、标本信息和分类学考证, 特别是于2014-2019年对华东地区(安徽省、福建省、江苏省、江西省、山东省、上海市和浙江省)归化植物的全面调查, 统计分析了华东地区归化植物的物种组成和分布格局, 并对其首次引入(或发现)地、引入时间和引入途径进行综合分析。结果表明, 华东地区有归化植物62科181属299种, 总体上呈现种类丰富、以草本植物为主、原产于美洲的种类多、引入途径集中等特征。在空间尺度上, 福建省的物种多样性明显高于其他省市, 且仅分布于该省的种类也最多(达57种, 占总种数的19.1%), 其他省市之间则差别不大。对外交流程度和原产地与归化地之间的气候相似性可能是影响归化植物多样性和空间分布格局的主要因素。在时间尺度上, 1850年之后, 华东地区的归化植物呈现出指数增长的趋势, 增长速率达1.5种/年, 且当前正处于快速增长阶段; 21世纪以来, 80%以上的归化植物来自于无意引入的物种, 这提示我们需要对此特别关注。华东地区作为对外交流的重要区域, 面临着外来植物输入以及归化并造成入侵的双重压力, 因此需对该地区的热点地区如口岸、港口等地加强出入境监管, 同时构建一套行之有效的外来植物风险评估体系, 这是开展外来物种风险管理的基础, 也是预防外来物种入侵的有效手段之一。     

中国外来入侵生物的空间分布格局及其影响因素

不同地理区域影响生物分布格局的因子不同,对外来入侵物种也是如此。在区域尺度上分析外来入侵生物的空间分布格局及其影响因子对预测生物入侵的影响及入侵种的控制管理具有重要意义。本研究应用中国外来入侵物种数据库、自然环境数据库和社会人文环境数据库,分析了我国外来入侵动植物的空间格局;并运用主成分分析（PCA）和典范对应分析（CCA）探讨了自然环境和人类活动等因素对外来入侵动植物分布格局的影响;同时研究了外来入侵物种多样性与本地物种多样性之间的关系。结果表明,我国现有外来入侵动物138种、入侵植物384种,其数量和密度都呈现出由东南沿海向西北内陆减少的趋势,且入侵动物和入侵植物空间格局基本一致;降水（MAP）是决定我国外来入侵动植物分布格局的主要自然环境因子,国民生产总值（GDP）是主要社会经济影响因子。在全国尺度上,外来入侵物种多样性与本地物种多样性之间呈显著的正相关关系,但地域间存在较大差异。不同区域外来入侵物种与本土物种多样性的相关关系表现出不同,与研究尺度有密切关系。     

中国外来入侵植物的分布格局及其与环境因子和人类活动的关系

认识区域尺度上外来入侵植物的分布格局及其成因对预测入侵的影响和入侵种的管理具有重要意义。该文采用聚类分析和排序的方法分析了我国外来入侵植物的空间格局,并利用多元线性逐步回归和典范对应分析探讨了自然环境因子和人类活动强度对中国32个省级空间单位(省市自治区,不包括香港和澳门)中外来入侵植物分布的影响。结果表明,中国各省外来入侵植物物种数从南到北逐渐减少,导致这一格局的主要因子为无霜期;各省外来入侵植物物种密度由东南海岸向内陆递减,造成这一趋势的主要影响因素为交通密度;纬度是解释中国各省外来入侵植物物种组成变异的主要因子,因此中国32个省区可归为低、中、高纬度区3大类型。在此基础上预测中国东南部地区有遭受更多外来植物入侵的可能;此外,交通发达的区域也将成为外来植物入侵的热点区,应该引起有关部门的重视。     

北京地区外来入侵植物分布特征及其影响因素

为研究北京地区入侵植物扩散与分布规律,探讨影响入侵植物分布的驱动因子,对北京郊区12区县入侵植物分布情况进行了实地调查,分析了北京地区入侵植物的水平分布格局和其随海拔梯度的变化规律,并对影响入侵植物种数和分布的各类因子进行了相关分析。结果表明:北京地区共有外来入侵植物47种,不同区县入侵植物物种数量差别较大,通州、门头沟等外来入侵植物分布较多;并形成3个明显的集中分布区域。入侵植物在不同海拔高度都有分布,其数量随海拔梯度的变化规律表现出线形关系,低海拔区域100—900 m是外来入侵植物分布数量较多的海拔范围。通过对不同影响因子与入侵植物物种多度相关分析表明,进口额、一级公路密度与外来入侵植物数量显著负相关,而与林木覆盖率显著正相关,这些结论与入侵植物分布与扩散一般规律相悖,这与北京地区森林起源与以及人类活动对于植被干扰多样性和不确定性形成的景观破碎化有关,多样性干扰为更多植物入侵提供了可能性。入侵植物分布格局和多样性人为活动的干扰使其防控难度加大。     

黑、吉、辽、蒙归化植物分布格局及其影响因素

为了解黑、吉、辽、蒙归化植物分布格局及其驱动因素,本研究基于实地调查和资料收集,对黑、吉、辽、蒙4省(区) 48个地级市(盟)归化植物物种组成及时空分布进行了分析。结果表明:当前四省(区)共有归化植物70科239属370种,菊科、禾本科和豆科最多,约七成为人为有意引入,欧洲是最大原产地。不同地级城市归化植物多样性差异较大,整体呈东高西低趋势,省内存在"强省会"现象。沈阳、哈尔滨、呼和浩特等省会城市及大连等沿海发达城市归化植物分布较多。通辽市、松原市和鄂尔多斯市等平原或草原地区分布较少。GDP、土地利用程度和年均气温是造成该分布格局的主要因素。Logistic拟合显示,目前黑、吉、辽、蒙归化植物种数已趋于稳定,但随着"东北振兴",四省(区)经济必将出现新局面,归化植物累积速度很可能加快,相关部门仍需保持警惕。     

人类活动和气候因子对中国外来入侵物种分布的影响

全球变化引起的生物入侵已经严重地威胁了生物多样性分布和生态系统功能与服务.生物入侵分布格局及其影响因素的深入研究有助于更好地预测和管理外来入侵物种,从而有效地保护生物多样性和生态系统功能与服务.然而,目前尚未有研究系统地讨论不同时期人类活动与自然因子对中国外来入侵植物、外来入侵昆虫和外来入侵微生物分布格局的影响.本研究基于最近出版的外来入侵生物相关资料,首先描述了3个外来入侵类群在我国的省级分布格局.然后利用单因素普通最小二乘法模型和空间自回归模型探讨了不同时期人类活动和自然因素对这些分布格局的影响.结果表明, 3个外来入侵类群丰富度在我国各省份的分布呈现相似的格局,即东南偏多,西北偏少;相较于入侵植物和入侵昆虫,入侵微生物在东北和华北的丰富度也较高. 2000年的国内生产总值是影响3个分类群丰富度最大的人类活动指标,且均呈显著正相关关系.在自然因子中,年均温和年降水对入侵植物丰富度和入侵昆虫丰富度解释率也较高,且呈显著正相关关系,但对入侵微生物丰富度影响不显著.值得一提的是,即使在控制自然因子的影响后, 2000年的国内生产总值依然是对3个分类群丰富度影响最大的因子.研究结果表明,尽...     

广西三种新记录归化植物及其入侵性分析

该文报道了广西三种新记录归化植物,即长芒苋(Amaranthus palmeri)、橙红茑萝(Ipomoea hederifolia)和宽叶雀稗(Paspalum wettsteinii)。其中,长芒苋是人为无意引进的外来种,该植物成为2016年我国环境保护部与中国科学院联合发布的第四批外来入侵种之一;橙红茑萝和宽叶雀稗属于人为有意引进栽培,已在自然生境中定居,它们是具有潜在入侵性的外来种。同时还简要介绍了此三种新记录植物的分布、生长特征和繁殖特性,对其扩散性和入侵性进行了分析和讨论。这三种植物在广西首次发现归化,为广西外来入侵物种的预防和控制提供了基础资料。     

怒江河谷入侵植物与乡土植物丰富度的分布格局与影响因子

外来物种入侵严重威胁着乡土植物多样性并削弱了生态系统服务功能。本文基于滇西北怒江河谷植被调查的样方数据, 从群落水平研究了乡土和入侵植物多样性的空间分布格局, 以及地形、气候、人类干扰等因子对两种格局的影响。本研究共记录到外来入侵植物26种, 隶属于13科21属; 乡土植物1,145种, 分属于158科628属。沿着怒江河谷, 入侵植物物种丰富度随纬度与海拔的增加而减少; 乡土物种丰富度则随纬度增加而增加, 并在海拔梯度上呈单峰格局。运用广义线性模型分析公路边缘效应(反映生境干扰)、气候、地形和土壤等环境因素对物种丰富度分布格局的影响。等级方差分离的结果显示, 公路两侧的生境干扰对入侵种和乡土种的丰富度格局均具有首要影响。在自然环境因子中, 降水量是入侵植物丰富度的主要限制因子, 而乡土物种丰富度则主要受到地形因子尤其是坡向的影响。结构方程模型的分析结果也表明, 乡土植物和入侵植物丰富度之间的负相关关系反映了二者对环境响应的差异。本文结果支持物种入侵的资源可利用性限制假说, 并强调了人类活动对生物多样性的负面影响; 乡土植物或已较好地适应了干旱河谷气候, 但并没有显示出对外来物种入侵的抵抗作用。     

基于功能性状的外来植物入侵预测模型框架构建

预测外来植物的潜在入侵性已成为生物多样性保护研究的重要内容,外来植物与乡土物种间的亲缘关系是预测外来植物能否成功入侵的一个重要途径。然而,达尔文归化难题却预测了两种截然不同的结果(即达尔文归化假说和预适应假说)。该研究解析了达尔文归化难题的内涵,提出了基于功能性状的外来植物与乡土群落间的相似性关系应该是进行外来植物入侵预测的重要切入点,而功能性状的种间分化与种内变异可能是外来植物成功入侵的两种不同生态策略。在此基础上,该研究还通过物种功能性状的多维超体积构建了外来植物与乡土群落间的相似性,提出了基于这种相似性的外来植物入侵预测的研究框架和基本流程。该模型框架的建立有助于理解外来植物的入侵机制,对外来植物的潜在入侵性预测提供了理论依据。当然,要实现外来植物能否成功入侵的准确预测,不仅依赖于功能性状的选择,还要考虑入侵的生境依赖性、空间尺度的重要性以及乡土群落的可入侵性等,未来的研究重点是通过控制实验对该模型进行验证和进一步完善。     

广西九万山国家级自然保护区外来入侵和本地草本植物多样性垂直分布格局

外来入侵植物快速扩散、蔓延, 有些种类已进入到国家级自然保护区, 威胁保护区的生物多样性。本文基于九万山国家级自然保护区134个草本样方的调查数据, 对比分析了外来入侵草本和本地草本物种多样性的空间分布格局, 并阐明了气候因素对物种丰富度分布格局的影响。本研究共记录本地草本143种, 隶属于54科115属; 外来入侵草本16种, 隶属于7科13属。本地草本的物种丰富度和Shannon-Wiener指数随海拔上升显著增加(P < 0.05), 而外来入侵草本的物种丰富度和Shannon-Wiener指数随海拔升高呈下降趋势(P > 0.05)。本地草本和入侵草本的均匀度随海拔升高变化均不显著(P > 0.05)。在不同海拔梯度, 本地草本的Shannon-Wiener指数均显著高于外来入侵草本, 均匀度则相反。回归分析表明, 温度和降水量共解释了本地草本物种丰富度差异的41.6%, 其中温度解释率为21.4%, 降水量解释率为10.7%, 且温度的影响达到显著水平(P < 0.05)。温度和降水量对外来入侵草本的物种丰富度均无显著影响(P > 0.05), 单一因子解释率均较低, 分别为0.9%和0.4%。这些结果表明, 九万山国家级自然保护区外来入侵草本与本地草本物种多样性随海拔变化呈截然相反的空间分布格局, 且气候因素对两者分布格局的影响不同。外来入侵草本植物在海拔800-1,000 m地区具有相对多样的群落组成和较稳定的群落结构, 可能会威胁本地植物多样性, 建议加强此海拔区间外来入侵草本植物的管理。     

北京城区自生植物分布格局及其影响因素

了解城市自生植物的空间分布格局有助于城市植物景观的规划和管理。基于北京城区的252个自生植物样地调查数据,使用指示克里金法和地理探测器模型展示了北京城区自生植物的空间分布格局并揭示其形成原因。结果显示：北京城区共记录自生植物173种,其中草本植物144种,木本植物29种。草本和木本自生植物的空间分布格局存在显著差异,草本自生植物多样性沿城市中心-城郊梯度增加;木本自生植物多样性在空间上没有明显的城乡梯度,在城区多数区域的多样性较低。人为干扰对城市生态系统的自生植物空间分布格局产生了巨大的影响,草本自生植物主要受到距市中心距离、社会经济因素和绿地管理强度的影响,而木本自生植物则受到距城市中心距离、绿地管理强度、房价等因子交互作用的影响。研究结果有助于确定北京城区将来迫切需要保护或增强物种多样性的区域,为北京城市绿地管理提供参考。     

Alien woody plant invasions in natural forests across China

外来木本植物在我国天然林中的入侵 外来植物入侵已经成为一个主要的全球性环境问题，造成了严重的经济和生态破坏。中国区域内部分地区已有关于严重入侵情况的报道，但是大多是小尺度上的研究，全国范围天然林中的外来植物入侵情况仍不清楚。本文基于全国天然林的3573个样方数据，绘制了外来木本植物入侵在我国各地天然林中的空间分布格局，探究了可能的环境和社会经济控制因素。研究结果显示，只有271个样方被外来木本植物入侵，占样方总数的7.58%；在所有调查的2825种木本植物中，只有5个外来物种(占比0.177%)。人类活动和气候因素都对入侵格局产生影响。由于我国天然林多位于偏远山区，人为干扰较轻，外来木本植物入侵的报道少于北美森林和欧洲林地。然而，随着交通运输的发展和山区经济活动的增加，在不久的将来可能会有更多。因此，需要积极的管理和政策制定来防止或减缓入侵进程，降低人类活动的干扰，监测外来物种的入侵情况并及时做出应对。     

中国外来入侵植物区系组成的大尺度格局及其气候解释

外来入侵物种的空间分布格局及其影响因子的研究是外来物种管理和控制的基础。本研究利用文献数据和气候资料,探讨了中国外来人侵植物（属）区系组成的大尺度格局及其与气候因子之间的联系。从植物区系的总体构成来看,热带区系成分所占比重较大,其次为温带成分和世界分布成分,说明研究区域内外来人侵植物主要起源于热带地区,其次为温带地区。从空间格局来看,从南到北,热带区系成分所占比重呈递减趋势,而温带区系成分所占比重则呈递增趋势。这说明,在南部区域,外来入侵植物更多的来自于热带地区,但在北部区域,来自于温带地区的外来入侵植物可能占据主导地位。热量水平显著影响外来入侵植物的空间格局,随着热量水平的提高,热带区系比重呈递增趋势,而温带区系成分所占比重则呈递减趋势,这可能与不同区系成分植物的生态特性有关。     

网格尺度下外来入侵植物对高黎贡山生态系统服务影响的空间分析

【目的】高黎贡山生物多样性资源丰富,蕴藏着极高的生态系统服务价值,是中国重要的西南生态安全屏障。在气候变化和人类活动等影响下,高黎贡山正面临越来越多的外来植物入侵。明确外来入侵植物分布特征与生态系统服务重要区的空间对应关系,能够为高黎贡山外来入侵植物防控及生态安全屏障建设提供科学支撑。【方法】利用当量因子法,在3 km×3 km网格单元尺度下评估高黎贡山生态系统服务价值并进行重要性分级分区;以文献资料分析和实地调查相结合分析高黎贡山区域外来入侵植物的空间分布格局;利用Arcgis 10.2软件分析空间对应关系。【结果】高黎贡山生态系统服务重要性分为5级,单位面积价值量最高的生态系统类型为水系、阔叶林、针叶林、灌木林和灌草丛。外来入侵植物为59种,入侵等级为Ⅰ~Ⅴ级的物种分别有12、17、8、11和11种。除1级重要区外,其他区域均分布有外来入侵植物,其中3级和4级重要区(主要为灌木林地和耕地)分布的外来入侵植物的种类和数量最多。【结论】外来植物入侵威胁高黎贡山生态系统服务供给,亟需开展外来入侵植物系统调查评估以识别高等级入侵植物实施外来入侵植物差别化管控;陆生外来入侵植物应该成为高黎贡山外来入侵植物研究的重点;人工灌木林地和耕地作为高黎贡山外来入侵植物集聚区应该重点关注开展外来入侵植物防控。     

我国国家级自然保护区主要外来入侵植物分布格局及成因

自然保护区在生物多样性保护中起着关键作用,然而也面临外来物种入侵等诸多压力。基于72个已调查国家级自然保护区外来入侵植物数据,重点分析生态环境部发布的四批外来入侵物种名单中已有分布的35种外来入侵植物分布格局及其影响因素。研究发现72个国家级自然保护区平均记录有（7.78±0.47）种外来入侵植物,MaxEnt模型预测结果表明98.69%的国家级自然保护区面临外来植物入侵风险。低纬度地区（8.07±0.73）和中纬度地区（9.64±0.56）国家级自然保护区外来入侵植物数量显著高于高纬度地区（4.53±0.88）,且不同类型国家级自然保护区外来入侵植物差异不显著。温度和降雨量是影响外来入侵植物在自然保护区分布的关键因素,且影响不同生活型外来入侵植物分布格局的关键因素不同：温度对一年生草本、藤本和灌木的分布解释量极为显著,保护区建立时间、温度、降雨量和海拔共同影响多年生草本植物在国家级自然保护区的分布。研究结果表明国家级自然保护区外来入侵植物调查与监测还存在很大的空白,未来需要进一步加强自然保护区外来入侵植物研究,并提升外来入侵植物的监管能力。     

黑龙江省外来入侵植物分布格局及其影响因素

以省为单位开展外来入侵植物分布格局及其影响因素的研究,对于有效控制和预防外来入侵植物具有重要意义。本文在查阅文献资料、植物标本和野外调查的基础上,应用相关分析的方法,探讨了社会经济因素和生态环境因素对黑龙江省外来入侵植物分布的影响。结果表明,黑龙江省现有外来入侵植物52种,共隶属19个科,其中种数最多的科是菊科,其次是苋科。出现频率最高的是野西瓜苗、月见草,外来入侵植物生活型主要为一、二年生草本。北美洲和欧洲是黑龙江省外来入侵植物的主要来源地,哈尔滨市外来入侵植物种类最多,其次是牡丹江市、齐齐哈尔市、绥化市,双鸭山市、大庆市和七台河市最少。导致这一格局的主要因子为总人口数和交通运输业生产总值,而就外来入侵植物的物种密度而言,其与各行政区的面积、市/地区内自然保护区总面积呈显著的反比例关系。     

中国西部地区归化植物时空分布特征研究

归化是外来植物越过一系列障碍成为入侵植物的基本前提,对归化植物的种类组成及分布规律进行研究,有助于预防和管控植物入侵.该文基于文献报道和标本记录,对中国西部地区共12省(区)126个地级市的归化植物进行统计(包含所有维管束植物),并分析了这些植物的组成和时空分布特征.结果表明:(1)西部地区共有归化植物826种,分属1...     

城市化对植物多样性影响的研究进展

本文综述了城市化对植物多样性影响的研究进展。随着全球特别是发展中国家城市化水平的提高, 城市化对生物多样性的影响逐渐引起了人们的重视。城市化造成了本土植物物种的丢失和外来物种的增加。在空间分布上, 城市化还常使城区本土植物多样性沿着远郊农区－城郊－城区梯度性下降; 但是由于引进大量外来物种, 总体植物多样性反而升高, 沿着远郊农区－城郊－城区梯度性升高。城市化对植物种类组成也有很大影响,优势种在远郊农区、城郊和城区呈现不同。城市化对植物多样性影响的机制主要有人为引入外来物种、小生境改变以及景观格局的变化三个方面。以下四个研究方向将越来越重要: (1) 不同区域、不同方法、不同学科的系统整合研究;(2) 城市化扩张与植物多样性变化过程的定位监测研究; (3) 本土植物多样性丢失以及性状改变的内在机制研究, 特别是外来物种与本地物种的相互作用过程和机制的研究; (4) 城市植物多样性保护研究。     

中国典型森林生态系统乔木层群落物种多样性的空间分布格局及其影响因素

物种多样性地理分布格局及其成因是生物地理学和宏观生态学研究的核心问题之一,基于中国13个典型森林生态系统乔木层群落植物的调查数据,分析物种多样性随经纬度的变化规律,探讨物种多样性空间分布格局的影响因素。结果表明:(1) 13个典型森林生态系统的4个物种多样性指数均随经纬度上升而下降,其中物种丰富度变化更为显著,而Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数随经度上升变化不显著;(2)相关性分析结果显示,物种多样性指数与植物特性、能量和水分因子的单因素相关关系并不一致。其中,物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpson指数与年均温、最冷月均温、温度年较差和潜在蒸散量的相关性最显著(P0.01),Pielou指数与年均温、最冷月均温、实际蒸散量、潜在蒸散量和郁闭度有显著相关关系(P0.05);(3)方差分解结果表明,能量和水分的共同作用对物种多样性指数空间分布格局的解释率最高,达到15%—42%;植物特性、能量和水分因子三者共同作用对物种多样性指数空间分布格局解释率次之,为14%—27%;植物特性与能量因子或水分因子两者之间的共同作用以及植物特性和水分因子独立作用对物种多样性指数空间分布格局的解释率较小,其中能量因子对物种多样性指数空间分布格局的单独解释率高于植物特性或水分因子。研究表明能量和水分共同作用是影响大尺度森林乔木层物种多样性空间分布格局形成的主要因素,但植物特性的差异对物种多样性空间分布格局影响也不可忽视。