入侵植物正在“征服”美国

入侵植物正在征服美国。对美国本土开展的首次综合性评估发现，外来植物比本土植物的分布范围更加广泛，而人类对此负有很大责任。

在美国，入侵植物已成为一个存在多年的问题。它们包括可快速生长的日本野葛以及原本分布于欧亚大陆和地中海地区的到处丛生的雀麦草。前者主要生长在美国南部，且覆盖面积超过300万公顷。后者则在美国西部的土地上肆虐，并将其他草类挤出，在诸如内华达州等地引发了更大的火灾。然而，长久以来，科学家一直推断本地物种要比这些后来者分布得更为广泛，因为本地植物拥有更多的时间来占据本应属于它们的潜在“领地”。

最新研究就上述论断提出了质疑。由马萨诸塞大学阿默斯特校区生物地理学家Bethany Bradley领导的研究团队利用美国农业部植物数据库，创建了本地13575种植物的列表，其中包括9402种原生植物、2397种地方性植物、1201种外来植物和755种入侵植物。地方性植物也属于原生植物，但分布范围有限。而外来植物是非原生的，但不具有入侵性。该项研究中的入侵物种则是指那些被联邦政府和很多州确认为具有高侵袭性的有毒杂草或被列入美国入侵植物图谱的非原生植物。

随后，他们将全国分成若干个面积约为2500平方公里、大小类似一个普通县的正方形区域，并基于全球生物多样性信息网络（GBIF）的分布数据决定每个网格单元中有哪些植物出现。GBIF是一个提供可开放获取的生物多样性数据的国际组织。

对于每一个植物种类，研究人员会记录它所占据的所有网络单元的数量，决定其分布的范围程度，然后根据网格单元区的气候对该植物的潜在分布范围进行建模。

该团队发现，入侵和外来植物在美国大陆的分布范围要比原生植物更加广泛。即使是那些在美国仍相对罕见的入侵物种，也已被广泛引入。例如，农业上的侵略性杂草——热带紫鸭跖草在上世纪90年代的佛罗里达州首次被确定为一个问题，而目前已扩展到加利福尼亚州。研究团队日前在先于印刷版的《全球生态学与生物地理学快报》网络版上报道称，相较于原生物种，入侵和外来物种还拥有较大的潜在分布范围。

比起研究人员之前所认为的，这些后来者在更加多样性的生态系统中拥有更多的立足之地，但这并不是全部。通过比较这些植物实际和潜在的分布，科学家还计算出每种植物可能的填充范围区。他们发现，平均每种入侵植物目前只占据了其预期分布范围的50%左右。这意味着仍有足够的空间让这些植物入侵。

为何非原生植物会表现得如此出色？Bradley介绍说，即使入侵植物比原生植物享有一些内在的优势，如更大的气候容忍度和更强的竞争能力，生物性因素并不能完全解释入侵物种的成功。关键可能还是在于人类活动，是人类助长了非原生物种的入侵。无论是有意地种植如常春藤等观赏植物，还是无意间播下混有非原生植物种子的草种，结果都是一样的：非原生植物占了上风。

“该研究表明，问题不只在于对某种入侵物种最初的引入。”并未参与此项研究的美国农业部植物生态学家Dana Blumenthal表示，这同样是由人们重复引进入侵物种造成的。

不过，研究人员表示，还是有一个好消息。非原生和非入侵性外来植物的广泛分布表明，原生植物能在如今它们无法定居的气候和地理区域中生存。它们还可能在目前的居住地上生存得更久，即使出现气候变化。

“对于短期的保护工作来说，这提供了潜在的一线希望。”Bradley说，“在气候变化使很多物种的现有分布地区变得无法居住之前，我们可能拥有多一点的时间。”（徐徐）

更多阅读

《科学》相关报道（英文）