《Biodiversity and Conservation》：Geographic potential of the introduced ant species (Hymenoptera: Formicidae) in Mexico, particularly in Protected Areas
编辑推荐：
入侵蚂蚁物种通过竞争排斥本地物种、捕食其他生物体以及破坏生态集合体，对墨西哥及全球的生物多样性构成威胁；其中一些物种还会损害植物和农作物，影响当地经济。为识别最适合建群的地点并刻画空间格局，研究人员采用最小体积椭球体（MVE）对墨西哥记录的43种引入蚂蚁物种的
入侵蚂蚁物种通过竞争排斥本地物种、捕食其他生物体以及破坏生态集合体，对墨西哥及全球的生物多样性构成威胁；其中一些物种还会损害植物和农作物，影响当地经济。为识别最适合建群的地点并刻画空间格局，研究人员采用最小体积椭球体（MVE）对墨西哥记录的43种引入蚂蚁物种的生态位进行了建模。研究人员预测了每个物种在全国的潜在分布。研究重点展示了已被报道造成经济损失的蚂蚁物种、被墨西哥政府认定为入侵物种的种类，以及保护区内潜在的分布重叠区域。此外，研究人员还构建了存在-缺失矩阵（PAM），以提供引入蚂蚁发生情况的详细信息，并揭示潜在丰富度和入侵风险的空间格局。模型结果表明，适宜建群的环境条件广泛分布于墨西哥多样的栖息地中，包括众多保护区，且热点区域与人类活动强烈的区域相吻合。这些发现强调了在保护区内进行针对性监测和早期检测的紧迫性，并为制定防控策略提供支撑，以防止引入、限制扩散并恢复受影响的生态系统。此类策略可能包括定向诱饵计划、高风险引入点的监测、对土壤和观赏植物运输的限制、针对新发现种群快速响应的根除预案，以及结合专家验证的公民科学报告项目。理解引入蚂蚁的地理潜力对生物多样性保护至关重要，有助于决策者优先确定脆弱区域、高效配置资源，并将入侵风险纳入国家规划，以保护生物多样性、生态系统服务和经济。该研究为跨部门的监测、预防和管理提供了数据驱动的基础，加强了全国范围内协调一致、基于证据的保护行动。
该研究围绕墨西哥引入蚂蚁物种的潜在地理分布格局及其对生物多样性保护的影响展开，系统评估了入侵风险的空间热点，为保护区管理提供了科学依据。
研究背景方面，全球化和人类活动加速了非本地物种的跨大陆扩散，蚂蚁（膜翅目：蚁科）作为陆地无脊椎动物中尤为成功的入侵者，已对生态系统和经济造成显著影响。全球范围内，约520种蚂蚁被引入原生分布区之外，其中约60%建立了野生种群，17种被记录为入侵物种。入侵蚂蚁通过竞争排斥、捕食、杂交等方式威胁本地生物多样性，并产生巨大的经济成本——自1930年以来，12种蚂蚁在27个国家造成了约519.3亿美元的经济损失。墨西哥是全球预测的入侵蚂蚁高风险区域之一，然而此前缺乏全国性的引入蚂蚁潜在地理分布评估。尽管已有研究编制了墨西哥43种引入蚂蚁物种的初步数据库，但其环境适宜性、与保护区及生物多样性关键区域的重叠程度仍不明确。鉴于此，研究人员开展了这项研究，旨在通过生态位模型揭示引入蚂蚁的环境适宜性空间格局、识别潜在入侵热点，并特别关注保护区面临的风险。
研究人员收集了43种在墨西哥有记录的引入蚂蚁物种的全球分布数据，来源包括全球生物多样性信息机构（GBIF）、antmaps数据库、文献资料以及作者（MVB）的野外记录，初始数据集包含103,492条记录。经过严格的逐一物种筛查，剔除重复记录、分类学不一致记录、坐标缺失或误差大于5 km的记录、1970年以前的记录，并去除同一网格内的冗余发生点，最终保留约19,000条高质量全球记录，其中墨西哥境内的记录为967条。研究人员采用最小体积椭球体方法为每个物种构建生态位模型，模型水平参数设为0.975，并利用环境背景数据通过AUC、部分ROC检验、遗漏率检验和二项检验筛选最佳模型。环境预测变量涵盖15个生物气候变量、增强植被指数（EVI）差异度以及土壤温度层，剔除相关性|r|>0.7的变量以减少共线性。为了避免道路采样偏差，背景点的选取概率与道路密度/距离成反比。模型投影范围被裁剪至“大墨西哥”区域以避免政治边界造成的偏差，并使用第十百分位数训练存在阈值将连续适宜性图转化为二元图。随后，将所有物种的二元适宜性图堆叠构建存在-缺失矩阵，据此计算潜在丰富度并与墨西哥保护区网络进行空间叠加分析。此外，研究还分别分析了墨西哥联邦公报（DOF-2016）认定的4种入侵物种以及全球范围内造成显著经济影响的7种物种的潜在分布格局。
以下是该研究的主要结果，按原文的小标题逐一说明：
**Occurrence data compilation（发生数据汇编）**
经数据清洗后共获得19,219条全球记录，主要属为Cardiocondyla和Tetramorium。红火蚁Solenopsis invicta是全球记录最多的物种（2,961条），其后依次为Paratrechina longicornis、Linepithema humile、Tapinoma melanocephalum和Wasmannia auropunctata。记录时间跨度1970至2023年，2000年后记录数量明显增加。C. nuda因长期存在分类鉴定混淆被排除在空间分析之外。
**Records in Mexico（墨西哥境内记录）**
墨西哥境内共有967条记录，P. longicornis记录最多（224条），其次为T. melanocephalum、W. auropunctata、A. gracilipes和Monomorium pharaonis。金塔纳罗奥州（118条）、韦拉克鲁斯州（110条）、哈利斯科州（105条）和恰帕斯州（59条）是记录最丰富的州。
**Observed occurrences and habitat suitability（观测记录与栖息地适宜性）**
所有物种的模型验证AUC值介于0.709至0.952之间，平均AUC为0.817，平均遗漏率为0.076。最频繁选中的环境变量为土壤年平均温度（SBIO1）、土壤温度季节性（SBIO4）和EVI差异度。模型预测多个物种的适宜栖息地远大于目前已知分布范围。Nylanderia flavipes未预测到任何适宜环境区域，支持其此前在墨西哥的记录存在疑问的结论。
**Geographic potential of introduced ants（引入蚂蚁的地理潜力）**
堆叠模型显示，适宜性最高（潜在丰富度≥30种）的区域集中在墨西哥湾地区、尤卡坦半岛以及太平洋坡面部分区域，尤其是韦拉克鲁斯、塔巴斯科、恰帕斯、坎佩切和哈利斯科等州。中部横断火山带也呈现中等适宜性。北部干旱和半干旱地区的适宜性有限。
**Potential invasion hotspots within Protected Areas（保护区内的潜在入侵热点）**
多个位于热带和亚热带低地的保护区与高适宜性区域重叠，包括洛斯图斯特拉斯生物圈保护区、森特拉沼泽、卡拉克穆尔、锡安卡安和埃尔奥科特森林保护区等。
**Invasive species recognized by the Mexican government（墨西哥政府认定的入侵物种）**
DOF-2016认定的4种入侵物种中，Camponotus maculatus预测适生范围最广，覆盖中部、东部和南部大片区域；L. humile主要适宜于高地和中央高原及北部温带地区；Nylanderia fulva集中于墨西哥湾沿岸、尤卡坦半岛和太平洋沿岸温暖湿润的低地；S. invicta则局限于墨西哥湾沿海平原和某些内陆盆地。四种物种的预测重叠区域主要在墨西哥东南部、韦拉克鲁斯中部、塔巴斯科和恰帕斯。
**Economically relevant species（具有经济重要性的物种）**
七种全球经济损失显著的物种——Anoplolepis gracilipes、L. humile、M. pharaonis、Pheidole megacephala、S. invicta、Trichomyrmex destructor和W. auropunctata——在墨西哥的模型预测均显示出广泛的适宜分布，累积重叠热点（最多7种共存）集中在墨西哥东南部、韦拉克鲁斯中部和尤卡坦半岛。
讨论部分指出，模型预测的环境适宜性远超当前已知记录，这与入侵理论中人类干扰和传播压力集中于沿海、城市走廊和贸易枢纽的规律一致。N. flavipes的模型未找到适宜栖息地，支持此类记录可能为误鉴定或短暂发生而非建群种群的判断。保护区并非“绝缘体”，适宜性分析表明即使保存完好的保护区也可能面临未来入侵风险，尤其对广布种而言。经济分析方面，全球入侵蚂蚁成本报告严重不足，墨西哥应建立标准化成本报告体系以优化资源配置。综合来看，DOF-2016列出的物种和全球经济损失显著物种应共同优先管理，尤其是在其适宜生境与保护区、农产品出口区和人口密集城区重叠的地带。研究也承认了自身的局限性，包括发生数据的地理偏差、生态位模型未纳入物种互作和扩散等过程，以及堆叠丰富度图可能累积单个模型的不确定性。
研究结论可翻译为：墨西哥引入蚂蚁物种具有可观的地理潜力，高度集中于人类影响强烈、管理投入回报最大的区域。保护区与多个适宜性热点重叠，表明保护地面临暴露风险，需要针对性的生物安全措施。将适宜性评估与Angulo等人（2022）的经济证据相结合，支持向主动预防、早期检测和标准化成本报告的战略转向。这将减少长期损害，将有限资源聚焦于高杠杆地点和物种，为国家规划提供透明、数据驱动的基础，以保障生物多样性、生态系统服务和经济安全。
