综述:非原生美国牛蛙(Aquarana catesbeiana)的全球分布与环境偏好

【字体: 时间:2025年09月28日 来源:Hydrobiologia 2.5

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  本综述系统整合全球386篇文献中的3969条记录,深入解析美国牛蛙(Aquarana catesbeiana)入侵区的环境偏好。揭示其偏好永久性水体(如深度1–2 m的牲畜池塘)与高水生植被覆盖度,强调水产养殖引种与农业景观的驱动作用,为入侵管理提供关键科学依据。

  
Abstract
北美原生的美国牛蛙(Aquarana catesbeiana)作为具有重大生态影响的入侵物种,其全球分布格局和环境偏好尚未被系统解析。本研究通过整合386篇出版物中的3969条科学验证记录,首次全面比较了牛蛙在非原生区的环境选择策略。结果表明:牛蛙入侵已成为全球性问题,其种群高度集中于因水产养殖目的引种的地区(尤其是亚洲和南美洲),但部分国家的存在状态仍不确定,亟需加强监测。该物种展现出显著的环境适应性,偏好永久性水体系统(如深度1–2 m的牲畜池塘)和丰富的水生植被覆盖,且多分布于农业用地等人类改造景观。现有研究存在变量采集标准不统一的问题,阻碍了不同入侵地之间的比较分析,限制了对其入侵驱动机制的深入理解。本研究通过整合碎片化科学证据,为决策者和后续研究提供了关键科学支撑。
全球入侵态势与空间聚集性
牛蛙的非原生种群分布呈现明显的空间异质性,亚洲和南美洲是入侵热点区域,这与历史上针对水产养殖业的有意引种直接相关。然而,非洲部分地区和欧洲若干国家仍存在分布记录空白或不确定性,暗示潜在的数据收集偏差或监测盲区。这种以经济目的为导向的物种引入,后续缺乏有效管控,导致其从养殖场逃逸并建立野外种群,形成次级入侵源。
栖息地选择的生态偏好
牛蛙表现出对永久性水体的强烈依赖性,尤其偏好深度1–2 m的静水环境(如牲畜饮水池、灌溉水库),这类水体既能提供幼体发育所需的稳定水文条件,又能有效躲避天敌。同时,高覆盖度的水生植被(如沉水植物和浮叶植物)为其提供觅食、庇护和产卵场所。周边土地利用类型分析表明,农业景观(如稻田、牧场)和人类干扰区域更易被占领,自然森林覆盖率高的地区则较少出现高密度种群。这种偏好揭示了牛蛙对人为改造环境的利用能力,是其成功入侵的重要生态策略。
研究挑战与标准化需求
当前研究存在显著的方法学异质性:不同文献记录的环境变量类型(如水温、pH值、植被覆盖率量化方式)缺乏统一标准,导致跨区域比较困难。例如,有的研究侧重水体理化参数,有的则关注景观尺度变量,这种不一致性阻碍了对核心驱动因子的识别。未来研究需建立标准化监测协议,重点记录关键生物物理变量(如水体持久性、植被结构、人为干扰强度),并整合遥感与地理信息系统(GIS)技术进行多尺度分析。
管理启示与研究展望
针对牛蛙的入侵管理应优先聚焦水产养殖场的生物安全防控,防止个体逃逸,同时加强对已入侵区域的水体改造(如调控水位、减少植被覆盖)。在潜在入侵区需建立早期预警系统,结合物种分布模型(SDM)预测适宜生境。后续研究应深入解析其生态位保守性(niche conservatism)与适应性进化机制,并通过实验生态学验证关键环境因子的阈值效应,为精准干预提供理论依据。
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