水生所等联合揭示全球淡水鱼类入侵的生物抵抗力机制

　　

近日，中国科学院水生生物研究所联合湖南科技大学淡水与海洋生物与生态保护研究所、西班牙莱昂大学、浙江省淡水水产研究所等团队，在国际生态学期刊 Global Change Biology?在线发表了题为“Niche differentiation of native species promotes biotic resistance to invasion in freshwater fishes worldwide”的研究论文。该研究表明，土著鱼类群落的生态位分化能够增强其对外来鱼类入侵的生物抵抗力，并在全球整体尺度及不同生物地理区系中得到了验证。研究为调和“入侵悖论”提供了统一视角，并为全球变化背景下外来鱼类入侵综合管理策略的制定提供了过程层面的理论基础。

研究以全球2622个流域的淡水鱼类为对象，通过生态位、功能和系统发育分化指标，同时结合人类足迹指数、流域面积和纬度等环境因子，采用广义线性混合模型和结构方程模型，评估了土著鱼类群落结构对全球整体外来入侵鱼类发生与丰富度的直接和间接影响，并进一步比较了全球不同生物地理区系中对外来物种入侵的生物抵抗力模式。

图1全球2622个河流流域中土著与外来淡水鱼类丰富度的双变量分布

结果表明土著鱼类群落的生态位分化是解释外来鱼类入侵最重要的因素。随着土著鱼类生态位分化的增加，外来入侵鱼类的发生概率和丰富度均呈现显著下降，表明土著鱼类更充分的资源占据和更强的种间竞争能够增强其对外来鱼类入侵的生物抵抗力。该现象在全球整体尺度及六大生物地理区系中均保持一致。

图2土著鱼类生态位、功能性状和系统发育分化、土著鱼类丰富度、人类压力、纬度及流域面积对全球外来入侵鱼类丰富度与发生的影响

图3土著鱼类生态位、功能性状和系统发育分化对全球六大生物地理区系中外来入侵鱼类丰富度与发生的影响

研究还发现，人类活动显著促进了外来鱼类的入侵，且入侵在纬度上呈现先增加后降低的非线性格局，中纬度地区是入侵热点。土著鱼类物种丰富度与外来入侵鱼类的发生概率呈正相关，但与入侵丰富度无关，支持了生物接受假说。总体而言，外来鱼类入侵是生物相互作用、环境过滤和人类活动共同作用的结果，但生态位结构在调节外来鱼类入侵的生物抵抗力中具有核心作用。

图4结构方程模型评估土著鱼类生态位、功能性状和系统发育分化、本地丰富度、纬度、人类压力和流域面积对全球外来入侵鱼类丰富度和发生的直接和间接影响

水生所硕士研究生田承宗和博士研究生杨波为该论文的共同第一作者，周雄冬副研究员、段明研究员、陈宇顺研究员为共同通讯作者。西班牙莱昂大学Jorge García‐Girón教授深度参与研究。计算资源由中国科学院超级计算中心武汉分中心提供。本研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金等项目资助。

文章链接：http://dx.doi.org/10.1111/gcb.70905?