编辑推荐：
为探究土壤生物群落能否在南美大平涡虫（Obama nungara）入侵后维持，研究人员建模发现土壤生态系统有韧性，意义重大。
在生态系统的神秘舞台上，土壤就像一个默默奉献却至关重要的幕后英雄。它不仅为各种生物提供了栖息之所，还在生态系统的正常运转中扮演着关键角色，像调节水分、循环养分等。其中，土壤动物，尤其是蚯蚓，通过对土壤物理、化学和生物学性质的影响，为生态系统的稳定贡献着自己的力量。可近年来，一些不速之客打破了这份宁静，外来的陆地扁虫开始入侵多个地区，而南美大平涡虫（
Obama nungara）就是其中的 “狠角色”。它原产于南美洲，如今却在西欧大量繁衍。这家伙主要以蚯蚓和腹足类动物为食，繁殖速度还很快，对土壤动物群落和生态系统功能构成了严重威胁。
面对这样的危机，预测外来物种入侵的影响变得极为迫切。但土壤生态系统太过复杂，其中的物理、化学和生物相互作用繁多，难以通过传统的实验和观察完全弄清楚。因此，法国的研究人员（Univ Paris Est Creteil、Sorbonne Université 等机构）另辟蹊径，采用生态离散事件网络（EDEN）建模框架，开展了一项关于土壤生态系统对南美大平涡虫入侵反应的研究。相关成果发表在《Biological Invasions》上。
研究人员为开展这项研究，主要运用了以下关键技术方法：首先，构建模型来模拟已被南美大平涡虫入侵的生态系统，选取了包含生物、人为和非生物因素的 10 个变量，并依据科学文献制定了 36 条规则和 2 条约束，以此描述生态系统中各因素的相互作用。其次，运用 EDEN 框架进行建模，该框架能计算和可视化系统动态，基于定性数据和预设规则，生成状态转换图（STG）展示系统状态变化。最后，设置两个不同降水情景，改变降雨条件变量的初始状态并激活相应规则，模拟干旱和正常降雨的转换，观察生态系统在不同情景下的变化。
下面来看看具体的研究结果：
- 情景 1：从平均降雨到干旱：在这个情景中，规则的逐次应用产生了 564 个状态，可归为 96 个结构稳定性，其中有两个终端稳定性，系统一旦进入就无法退出。降雨变量在第一个结构稳定性之后迅速变为非功能性，这意味着干旱的到来，随后土壤凋落物也跟着变成非功能性。之后出现了两条轨迹，一条轨迹上内栖蚯蚓立刻消失，其他物种逐渐变为非功能性；另一条轨迹上内栖蚯蚓则能保持功能性。两条轨迹之间可以通过特定规则相互转换。
- 情景 2：从干旱到平均降雨：此情景生成了 160 个结构稳定性，共 688 个状态，最终都会导向一个单一的终端稳定性。和情景 1 类似，这里也出现了两条主要轨迹，区别同样在于内栖蚯蚓是否保持功能性。所有轨迹最终都达到了同一个终端稳定性，在这个状态下，所有种群在土壤水分恢复后都能再次恢复功能性。
综合研究结果和讨论部分，能发现这项研究意义非凡。一方面，研究表明土壤生态系统对南美大平涡虫的入侵具有一定的弹性，大多数情况下，猎物种群的损失是可逆的，只要降雨恢复正常，土壤生物群落就有机会恢复。不过，干旱会对土壤生态系统造成严重冲击，甚至可能导致整个群落崩溃。另一方面，研究还指出降水模式是预测南美大平涡虫入侵影响的关键因素，随着干旱事件可能变得更加频繁，南美大平涡虫的适宜生存环境或许会减少。此外，该研究还为未来的研究指明了方向，虽然模型比较简单，但后续可以通过纳入更多物种、细分生物类别等方式进行改进，从而更精确地揭示南美大平涡虫对土壤功能的影响。总的来说，这项研究为理解外来物种入侵土壤生态系统提供了重要的见解，也为管理入侵物种提供了有力的工具。
