生物入侵降低滨海湿地保护地成效,复旦大学贺强团队最新成果登上《科学》子刊

发布时间:2021-10-21

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杂志封面图片:互花米草入侵爆发前,黄河三角洲国家级自然保护区的原生“红海滩”湿地

日前,国际综合性顶级期刊Science Advances以封面论文发表了复旦大学生物多样性与生态工程教育部重点实验室、上海长江河口湿地生态系统国家野外科学观测研究站贺强研究员团队的论文《入侵物种侵蚀海岸湿地保护区的性能》,在国际上首次从大时空尺度揭示入侵生物对自然保护地保护成效的影响及机制。

设立自然保护地是当前全球生物多样性保护的主要途径。明年,全球有望达成一项协议,到2030年使自然保护地覆盖全球至少30%的陆地和海洋。尽管保护地在全球迅速增长,其保护成效却不尽相同。现有研究认为,建立时间过短、覆盖面积过小、缺乏职员是全球自然保护地保护成效较差的主要原因。建立时间更长、覆盖面积更大、职员充足的保护地通常被认为能够有效抵御生物入侵等外部威胁。

论文聚焦中国黄渤海地区面积最大、设立时间最长、级别最高(包括多个世界自然遗产、国际重要湿地、国家级自然保护区)的7个滨海湿地自然保护地,通过构建大时空尺度遥感数据,并通过统计匹配对比分析自然保护地内、外不同类型湿地生境在过去30年来的变化趋势,研究了外来植物互花米草入侵对滨海湿地自然保护地保护成效的生态影响及机制。研究发现,自然保护地的建立显著降低了湿地围垦强度,保护地内自然湿地面积丧失速率显著下降;然而,自然保护地内的互花米草入侵速度更快,加剧了原生湿地、关键水鸟栖息地的丧失。

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中国黄渤海的主要自然保护地减缓了湿地围垦,但却遭受日益加剧的外来植物入侵

此外,研究还发现,与保护地外相比,自然保护地内互花米草对光滩、土著植物盐沼等原生湿地的直接替代效应更强,且一旦被互花米草侵占,原生湿地通常无法自然恢复;互花米草入侵还通过“优先效应”等阻断了原生湿地植被在光滩湿地上的发育。这使保护地范围内大面积重要水鸟栖息地变成了不适于水鸟栖息的“绿色沙漠”。

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相比非自然保护地,互花米草在自然保护地内对原生湿地的替代作用更为强烈

研究结果挑战了设立时间长、面积大、职员充足的自然保护地对生物入侵具有抵抗力的国际主流观点。现有主流理论认为,人类活动干扰会加剧外来生物入侵。相比自然保护地,非自然保护地人类活动干扰通常更为强烈,具有更多空白生境,因此更易遭受外来生物的入侵。然而,实际上,全球范围内,许多陆地和海洋自然保护地均具有易遭受外来动植物入侵的脆弱生境。

研究表明,对实现2030年全球自然保护地目标,增加或增大全球自然保护地的数量、面积固然重要,但并不充分。目前,上海崇明东滩等自然保护地已开展了互花米草入侵治理工程。随着全球生物入侵的加剧,全球自然保护地建设应在传统保护的基础上进一步整合、强化外来入侵生物防治。该研究可为联合国生物多样性大会(COP15)2030年全球自然保护地目标的制定和实现等提供中国经验。

复旦大学贺强研究员为该论文的通讯作者,博士研究生任君临为第一作者,李博教授给予了重要指导,博士后邱士允、成方妍,研究生陈建设、徐长林等参与本研究。美国杜克大学、布朗大学,荷兰皇家海洋研究所,新西兰坎特伯雷大学,北京师范大学、厦门大学、南京大学、华东师范大学、中国科学院空天信息创新研究院等参与本研究。复旦大学马志军教授等也在研究过程中给予了建议和意见。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助。

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