全球生物入侵的地理分布格局、长期趋势与数据缺口评估

这篇综述全面评估了全球生物入侵（Biological invasions）的现状与趋势，系统整合了跨区域、跨类群的标准化数据库（SInAS），揭示了外来物种（Alien species）在IPBES（生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台）各区域的分布动态，并指出脊椎动物和维管植物研究较充分，而微生物（Bacteria/Protozoa/SAR）及非洲等地的数据缺口显著，为未来研究和政策制定提供了关键依据。

　　

摘要

生物入侵是导致生物多样性衰退的主要驱动力之一，对人类社会和经济产生深远影响。预防外来物种引入和扩散是减轻其负面影响的最有效策略，但实施这一策略需基于对其分布和动态的准确认知。本文通过整合全球标准化数据库（SInAS 2.5），评估了细菌（Bacteria）、原生生物（Protozoa）、SAR类群（Stramenopila/Alveolata/Rhizaria）、真菌（Fungi）、植物和动物在IPBES各区域的入侵现状与趋势，揭示了研究空白与未来挑战。

I. 引言

外来物种的引入对地球生命分布、生态系统功能及人类健康构成多重威胁。尽管全球入侵速率持续上升，但相关数据分散且存在偏差。本文基于IPBES框架，首次系统量化了全球入侵动态，为政策制定和管理提供科学依据。

II. 方法

采用标准化工作流程（SInAS）整合7大数据库（如GloNAF、GAVIA），涵盖37,591个外来物种的175,980条分布记录。定义关键术语（如“已建立的外来物种”对应Blackburn分类中的C3阶段），并按IPBES区域和GBIF分类体系进行分组分析。

III. 数据局限性

数据不完整性源于采样偏差、报告延迟或分类学争议。例如，微生物和非洲地区记录显著不足，现有数据可能仅为真实值的下限。

IV. 全球概览

1. 历史趋势：自1700年以来，所有类群和区域的入侵物种数量持续增长，其中哺乳动物和鸟类在19世纪加速明显，而昆虫和微生物因研究滞后呈现“假性延迟”。

2. 现状：欧洲和中亚的外来物种数量最高（15,360种），非洲最低（5,961种）。维管植物（13,081–18,543种）和昆虫（6,795种）是主要贡献者。

3. 数据偏差：研究热点（如北美、欧洲）与数据丰富度高度重合，非洲、中亚及水生生物的数据缺口突出。

V. 非洲案例

1. 微生物：仅记录4种细菌（如霍乱弧菌Vibrio cholerae）和22种SAR（如褐藻Padina boryana），实际数量可能被严重低估。

2. 真菌：南非的蜜环菌（Armillaria mellea）最早于17世纪引入，但全洲仅122种记录，远低于其他区域。

3. 植物：南非拥有最完整数据（759种），而刚果（522种）等国的入侵植物数量被低估。典型入侵种包括马缨丹（Lantana camara）和银合欢（Leucaena leucocephala）。

未来挑战

1. 填补微生物和非洲地区的数据空白；

2. 协调全球监测标准（如GRIIS数据库）；

3. 加强早期预警与防控技术研发。

全文通过多维度数据揭示了生物入侵的复杂性与紧迫性，为全球生物多样性保护战略提供了关键科学支撑。