本土与非本土橡树对生物多样性的差异化影响：基于瑞典南部森林生态系统的多尺度研究

本研究针对气候变化背景下非本土树种引入对森林生态系统的潜在影响，通过对比瑞典南部地区本土橡树（Q. petraea和Q. robur）与引进红橡（Q. rubra）对节肢动物、内生昆虫及维管植物的差异化影响，发现Q. rubra显著减少特化性内生昆虫多样性，但对自由取食昆虫和整体节肢动物群落无显著影响。该成果发表于《Biological Invasions》，为外来树种管理提供了关键生态评估依据。

　　

随着全球变暖和病虫害加剧，欧洲林业正面临前所未有的挑战。传统树种如云杉因气候适应性下降，促使人们考虑引入北美红橡（Quercus rubra）等外来树种作为替代。然而，这种"树种替代"策略的生态后果尚不明确——特别是对于以橡树为关键栖息地的数千种生物而言。瑞典科学家团队在《Biological Invasions》发表的研究，首次系统评估了本土橡树（无梗花栎Q. petraea和夏栎Q. robur）与引进红橡对生物多样性的差异化影响，为可持续林业决策提供了科学依据。

研究团队采用多尺度方法：在树体尺度，通过投掷线采集器获取63棵样本树的阳光照射枝叶（每树27片叶），测定叶片食草损伤率，并鉴定内生昆虫（潜叶虫和瘿蚊）；在样地尺度，使用0.5m²圆形样方调查维管植物，同时通过马氏网（Malaise traps）收集节肢动物；利用COI基因（细胞色素c氧化酶亚基I）条形码技术对捕获的160,868个节肢个体进行物种鉴定，结合生物量测定构建完整生物多样性图谱。

【叶片食草性】结果显示三种橡树的叶片受损率无显著差异（Q. rubra:8.70%±1.18%，Q. petraea:6.45%±1.36%，Q. robur:5.63%±1.02%），表明自由取食的广食性昆虫能同等利用外来树种。DNA条形码检测到包括栎钩蛾（Ptilodon capucinus）等广食性鳞翅目成功利用Q. rubra，印证了"系统发育相似性促进寄主转移"假说。

【内生昆虫】24种专性内生昆虫在Q. robur上最丰富（5.19±0.50种/树），显著高于Q. petraea（3.48±0.41种/树），而Q. rubra仅支持1.10±0.23种/树。最具优势的栎木虱（Trioza remota）在8个样地出现，但Q. rubra特有内生种仅3种，强烈支持"天敌释放假说"——即入侵植物通过逃逸协同进化天敌获得竞争优势。

【维管植物】63种植物中，Q. robur样地独有21种（如银莲花Anemone nemorosa），Q. petraea特有8种（包括帚石楠Calluna vulgaris），Q. rubra特有10种（如荨麻Urtica dioica）。虽然β多样性分析显示群落组成无显著差异，但Q. robur样地呈现更高的物种累积趋势，反映其更适应富营养生境。

【节肢动物群落】5,089个OTUs（操作分类单元）分析显示，三类样地的物种数（Q. robur:1,420±106.0 OTUs）、个体数和生物量均无差异。NMDS排序（应力值=0.059）表明群落结构相似，说明移动性强的节肢动物更响应生境结构而非树种本身。值得注意的是，47% OTUs为"独现种"，反映森林生态系统的极高β多样性。

这项研究揭示了树种替代的级联效应：虽然Q. rubra能维持整体节肢动物多样性，但其对专性内生昆虫的"生态过滤"作用可能导致营养级联崩溃。作者建议在气候适应性造林中：优先保护本土橡树林，控制Q. rubra扩散，并探索混交林策略以平衡生态与经济需求。该成果为《欧洲外来树种管理指南》提供了关键证据，特别警示在生物多样性热点区域需谨慎使用近缘外来树种。未来研究需扩大地理尺度，并追踪长期演替动态，以全面评估入侵橡树的生态风险。