梅诺卡岛生物圈保护区外来植物区系现状:生境偏好、地理分布与入侵特征分析

【字体: 时间:2025年06月10日 来源:Biodiversity and Conservation 3.0

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  这篇研究通过系统调查梅诺卡岛(Menorca)生物圈保护区的外来植物,揭示了117种外来分类单元在8种生境和5类土地利用类型中的分布格局。研究采用DAFOR(Dominant-Abundant-Frequent-Occasional-Rare)方法量化物种丰度,发现溪流生境的外来植物覆盖率最高(68.83%),而道路边缘的物种丰富度最突出(4.6种/样方)。通过Raunki?r生活型分类和生物地理起源分析,发现乔木(Phanerophytes,28.21%)和一年生植物(Therophytes,23.08%)占主导,新热带(Neotropical)和近北极(Nearctic)起源物种最具入侵性。研究强调应将管理重点放在保护完好的自然区域,以遏制外来物种扩散。

  

引言

生物入侵作为全球变化的重大威胁,在岛屿生态系统中表现尤为严峻。梅诺卡岛作为地中海西部生物多样性热点区域,其702 km2
的陆地面积中19%的维管植物为外来物种。本研究通过网格化调查(12个10×10 km网格)结合247份植物清单,首次系统评估了该生物圈保护区内外来植物的生境偏好、空间分布和生物学特征。

材料与方法

研究区域
梅诺卡岛位于巴利阿里群岛东北部(39°58′N, 4°05′E),其复杂的地质历史和人类活动塑造了独特的植物区系。根据《岛屿领土规划》(PTI),保护性农村用地占比达51.52%,为评估人类活动影响提供了理想梯度。

数据采集
采用分层随机抽样,在8类生境(悬崖、农田、沙丘、森林、道路、岩岸、间歇性溪流和湿地)各设置3个样方。物种覆盖度通过DAFOR五级量表转换为数值区间(Dominant=95.5%,Rare=3%均值),并记录GPS坐标和样方面积。

植物性状分析
基于Raunki?r系统划分生活型,包括乔木(Phanerophytes)、灌木(Chamaephytes)、藤本(Vines)等6类。生物地理起源采用改良的Udvardy分类体系,细分16个区域如新热带(Neotropical)、泛热带(Pantropical)等。

统计分析
使用R 4.4.1进行广义线性模型(GLM)分析,覆盖度采用拟二项分布,丰富度采用拟泊松分布。空间热点通过双变量核密度估计(带宽采用OS算法优化)可视化。

结果

物种组成与特性
共记录117个外来分类单元,其中铺地黍(Symphyotrichum squamatum)出现频率最高(22.7%)。生活型分析显示乔木(33种)、一年生植物(27种)和灌木(23种)占比显著高于本地植物群(P<0.0001)。新热带起源物种(20种)和近北极物种(17种)构成主要来源,南非(15种)和地中海(10种)次之。

生境差异
溪流生境的外来植物覆盖度显著高于沙丘和森林(68.83% vs 27.42%,P<0.01),而道路边缘的物种丰富度是悬崖的2倍(4.6 vs 2.29种)。城市化区域(如马翁湾)的核密度值最高,而阿尔布菲拉自然公园核心区几乎无入侵物种。

土地管理影响
可开发用地和普通农村用地的覆盖度(71.51%)显著高于高度保护用地(41.32%)。值得注意的是,城市区域的物种丰富度(4.28种)是高度保护区域(2.76种)的1.5倍,表明保护措施有效抑制了物种输入。

讨论

入侵机制解析
乔木和一年生植物的优势反映了人类偏好(观赏植物引入)与干扰生境适应性。溪流的高入侵性可能源于水文波动和人为垃圾输入的协同作用,这与地中海其他岛屿研究一致。道路作为"入侵走廊"的功能,通过车辆传播和园艺废弃物促进了广布种(如Erigeron bonariensis)扩散。

保护启示
2002-2004年对Carpobrotus属的根除案例证明,早期干预可有效控制海岸生态系统入侵。研究建议优先监测保护区的溪流和道路边缘,并限制城市园艺植物向自然区域逃逸。

结论

梅诺卡岛的外来植物入侵呈现明显的生境分异和空间聚集特征。管理策略应聚焦于:1)严格管控城市-自然区界面;2)加强溪流生境的外来种监测;3)延续保护区的早期根除模式。该研究为地中海岛屿生物圈保护区的入侵植物管理提供了实证框架。

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