bilde: Himalaju balzams (Impatiens glandulifera) ir viens no veiksmīgākajiem iebrucējiem Eiropā. Ainava Vairāk
Autors: Trevors Fristovs un Marks Van Kleonens
Invazīvie svešzemju augi ir augu sugas, kas aug vidē, kas nav viņu dzimtene. Ja viņiem izdosies izveidot pašpietiekamas grupas šajās jaunajās vidēs – pasākumā, ko sauc par “naturalizāciju” -, tiem var būt būtiska negatīva ietekme uz ekosistēmām, ekonomiku un kopienām. Bet ne visi eksotisko augu veidi ir vienlīdz efektīvi iebrucot jaunos biotopos. Tāpēc starptautiska zinātnieku grupa, kuras vadītājs ir biologs profesors Marks Van Kleonens, kura bāze ir Konstancē, ir pētījusi dažāda veida “iebrukumus” un iespējamos faktorus, kas nosaka svešzemju augu invāzijas panākumus Eiropā.
Jaunais pētījums, kas publicēts PNAS, Apraksta augu sugu invāziju, izmantojot trīs atšķirīgas dimensijas: vietējo pārpilnību, ģeogrāfisko izplatību un biotopu plašumu. Šajā pētījumā šīs dimensijas tika novērtētas kontinentālā mērogā lielai Eiropas eksotisko un vietējo augu proporcijai. Augstās vērtības variantos raksturo veiksmīgākos iebrucējus. Prelūdijas datumiem ir liela nozīme izpildījumā trijās dimensijās, tāpat kā dažām bioloģiskām iezīmēm: agrīna ieviešana Eiropā, izcelsme ārpus Eiropas un strauja izaugsme ir raksturīgas pazīmes daudziem “pārdabiskiem iebrucējiem”. Pētījuma rezultāti uzlabo mūsu vispārējo izpratni par augu sugu izplatību – invazīvām un vietējām – un var palīdzēt prognozēt un labāk pārvaldīt nākotnes augu invāzijas.
Vai visi invazīvie svešzemju augi ir vienādi?
Vides eksperti arvien vairāk atzīst, ka termins “invazīvs” neapraksta vienu pazīmi. Alternatīvi sugu izplatībā ir dažādas pazīmes, kas to var atšķirt kā invazīvu vai nē. Lai uzzinātu vairāk par dažādiem veidiem, kā augs var kļūt invazīvs, nesenā pētījuma autori apvienoja divas visaptverošas datu kopas – Globālās naturalizēto svešzemju floras datu bāzi (GloNAF) un Eiropas Veģetācijas arhīvu (EVA). Lai analizētu apkopotos datus, viņi pieņēma trīsdimensiju ietvaru, kas iepriekš tika izmantots, lai aprakstītu vietējo augu sugu “trūkumu”.
Deboras Rabinovicas pirmais šīs riepas apraksts ir datēts ar 80. gadiem. Rabinowitz izvirzīja ideju, ka “izplatīta” augu suga ir tā, kas ir plaši pieejama vietējā mērogā, atrodama lielā teritorijā un apdzīvo daudz dažādu biotopu. Papildus šai absolūtās “kopības” formai ir septiņas trūkuma formas kā dažādas zemas veiktspējas kombinācijas trijās dimensijās. Piemēram, “retām” augu sugām var būt augsts lokālais daudzums, taču tās ir ierobežotas nelielā platībā un aug tikai noteiktā biotopa tipā.
Tāpat kā Rabinowitz modelis pieļauj dažādu veidu trūkumu vietējos augos, tas paver dažāda veida “iebrukuma” iespēju, ja to piemēro svešzemju sugām. Šīs iespējas apsvēršana ir svarīga, jo dažādām svešzemju invazīvām sugām var būt nepieciešama atšķirīga apsaimniekošanas stratēģija, lai ar tām tiktu galā. “Ja svešzemju suga sāk dominēt vietējā augu sabiedrībā, bet tai ir mazs potenciāls paplašināt savu ģeogrāfisko diapazonu un tā specializējas noteikta veida biotopos, saglabāšanas centieni varētu būt vērsti uz sugas kontroli vietējā vietā, nevis novērst turpmāku izplatīšanos,” Dr. Trevors sniedz Fristoe, šī pētījuma vadošais autors, piemērs.
Svešzemnieks, bet ne ļoti atšķirīgs
Kas attiecas uz vietējām augu sugām, zinātnieki iepriekš atklāja, ka trīs kopējās dimensijas nav pilnīgi neatkarīgas viena no otras. Tā vietā bieži sastopamās sugas mēdz būt izplatītas ģeogrāfiski un aizņem plašu biotopu loku. “Attiecībā uz eksotisko augu sugām mēs cerējām, ka šīs dimensijas būs savstarpēji saistītas tāpat kā vietējā izplatībā. Galu galā eksotiskie augi vienā vietā ir vietējie augi citur,” svarīgu pētāmo hipotēzi apraksta Fristo.
Faktiski zinātnieki ir atklājuši, ka saistības starp trim dimensijām – vietējo pārpilnību, ģeogrāfisko izplatību un biotopu platumu – svešzemju sugās, kas iebruka Eiropā, ļoti līdzinās asociāciju modelim, ko tās atrada vietējos Eiropas augos: panākumi vienā dimensijā mēdz būt zelt citās dimensijās. Fristo secina: “Šīs paralēles norāda, ka izplatība vietējās un eksotiskās augu sugās veido vienus un tos pašus bioģeogrāfiskos un ekoloģiskos mehānismus.”
Iekarojuma veiksmes virzītāji
Neskatoties uz vietējo un invazīvo augu asociācijas modeļu līdzību, starp abām grupām ir arī kritiska atšķirība: atšķirībā no vietējām augu sugām, invazīvās sugas neattīstījās iebrukušajos biotopos, kuros tās tika ieviestas tikai nesen. Tā vietā tā attīstījās citās Eiropas daļās vai pat citos kontinentos. “Neatkarīgi no tā, vai pastāv vispārīgas korelācijas starp iebrukuma dimensijām, mēs vēlējāmies noteikt panākumu virzītājus katrā dimensijā. Augu ieviešanas vēsture bija viens aspekts, ko mēs ņēmām vērā, kā arī vairāk vides vai bioloģisko faktoru,” skaidro Fristow, otrais pētījuma mērķis.
Zinātnieki ir atklājuši, ka augi, kas izceļas visās trīs dimensijās, parasti nāk no citiem kontinentiem, piemēram, Āzijas vai Amerikas, savukārt augi, kas atvesti no citām Eiropas daļām, parasti ir slikti iebrucēji. Turklāt pārdabiskiem iebrucējiem no ārpus Eiropas bieži ir bioloģiskas īpašības, kas viņiem palīdz ātri augt – uz vājāku aizsardzības mehānismu rēķina. Kopumā tas nodrošina atbalstu hipotēzei, ko sauc par “ienaidnieka palaišanas hipotēzi”. “Ienaidnieka atbrīvošanas hipotēzes” vispārējā ideja ir tāda, ka invazīvas sugas atstāj aiz sevis daudzus patogēnus, zālēdājus un konkurējošas sugas, kas, attīstoties ar viņiem, sākotnējos biotopos, iebrūkot jaunā vidē. un efekts var būt izteiktāks, ja iekarošanai tiek šķērsotas kontinentālās robežas, piemēram, okeāni vai kalnu grēdas, ”ideju skaidro Fristoe.
Noteikuma izņēmumi
Zinātnieki ir atraduši arī izņēmumus modelim, ka veiksmīgi augi vienā dimensijā ir veiksmīgi arī citos, un ir identificējuši šo izņēmumu iespējamos cēloņus. Piemēram, jo jaunāks ir tā ieviešanas jaunajā vidē datums, jo lielāka iespējamība, ka invazīvs augs novirzīsies no normas. “Viņi ir svaigi. Viņiem vēl vajadzīgs laiks, lai līdzsvarotu apstākļus,” Fristoe paskaidro šo novērojumu un turpina: “Tas ir ļoti svarīgi. Ja atrodat invazīvu augu, kas ir veiksmīgs tikai vienā dimensijā, bet ir arī jauns, tad ir iemesls. bažām: vēlāk tas var kļūt veiksmīgs citās dimensijās. “Tādējādi” Invazīvo dimensiju “ietvars ir ne tikai vērtīgs instruments, lai izskaidrotu pašreizējos naturalizācijas modeļus un uzlabotu mūsu izpratni par sugu izplatības dinamiku kopumā. Tas var arī palīdzēt paredzēt nākotni invāzijas un jāizstrādā pielāgotas pārvaldības stratēģijas, lai labāk kontrolētu invazīvas svešzemju augu sugas.
###
Atslēgas fakti:
- Sākotnējais pētījums: Trevor S. Fristoe et al. (2021). “Iebrukuma dimensijas: saikne starp vietējo pārpilnību, ģeogrāfiskā diapazona lielumu un biotopu apjomu eksotiskajos un vietējos augos Eiropā” PNAS; DOI: 10.1073 / pnas.2021173118.
- Augu sugu invāziju apraksta, izmantojot trīs atšķirīgas dimensijas: vietējo pārpilnību, ģeogrāfisko izplatību un biotopu plašumu. Super iebrucējiem ir augstas vērtības visos trīs variantos.
- Invazīvā svešzemju auga prezentācijas vēsturei un ģeogrāfiskajai izcelsmei ir svarīga loma trijās dimensijās, tāpat kā dažām bioloģiskām iezīmēm, kas ļauj strauji augt.
- 3D “iebrukuma” ietvars uzlabo mūsu vispārējo izpratni par augu izplatības dinamiku un var palīdzēt paredzēt un vadīt nākotnes iebrukuma notikumus.
- Finansējums: Vācijas Pētniecības fonds (DFG), Čehijas Zinātnes fonds (CACR), Čehijas Zinātņu akadēmija (CAS), Austrijas Zinātnes fonds (FWF), Belmontas forums un BiodivERsA ar valsts finansētu Vācijas Federālo Izglītības un pētniecības ministriju (BMBF), Basku valdība, Nacionālais pētījumu fonds Korejā (NRF), Korejas valdība (MSIT), Latvijas Universitāte un Velux institūcijas.
Piezīme redaktoriem:
Attēlu varat lejupielādēt šeit:
Paraksts: Himalaju balzams (Impatiens glandulifera) ir viens no veiksmīgākajiem iebrucējiem Eiropā.
Autortiesības: Trevors Fristovs un Marks Van Kleonens
Kontaktpersona:
Konstances Universitāte
Komunikācija un mārketings
Tālrunis: + 49 7531 88-3603
E-pasts: [email protected]
– uni.kn/lv
Atruna: AAAS un EurekAlert! Nav atbildīgs par EurekAlert nosūtīto biļetenu pareizību! Ar iesaistīto iestāžu starpniecību vai jebkādas informācijas izmantošanai, izmantojot EurekAlert sistēmu.
