非本地树木数量的增加正在重塑热带森林的生物多样性和组成

《Biological Invasions》：Increasing non-native tree abundance reshapes biodiversity and composition of tropical forests

非本土树种通过降低原生种丰富度、均匀度和多样性影响热带森林结构，入侵强度（以非本土物种数量衡量）效应最强于物种数，干森林原生种损失超90%，湿润和湿地森林虽影响较弱但社区结构简化，入侵同时导致局部群落差异化和景观生物同质化。

　　

摘要

非本地树种正在全球范围内重塑热带森林群落，然而这些变化的生态学机制和驱动因素仍知之甚少。我们利用波多黎各近二十年的标准化森林清查数据，研究了非本地树种对干旱森林、湿润森林和湿地森林的生物多样性和组成的影响。我们分析了多样性指标、物种丰度分布以及群落结构，并将其与入侵强度（通过非本地物种的丰富度和丰度来衡量）进行了关联。总体而言，非本地物种的丰度而非丰富度是预测生态变化最可靠的指标。在所有类型的森林中，非本地物种丰度的增加导致了本地物种丰度、丰富度、均匀度和多样性的显著下降。这种影响在干旱森林中最为显著，强烈入侵情况下本地物种的丰富度下降了90%以上。在湿润和湿地森林中，虽然影响程度较轻，但仍出现了多样性减少和群落结构简化现象。入侵强度还在多个尺度上改变了本地物种的组成：在样地层面，较高的入侵强度提高了物种组成的独特性和差异性；相反，β多样性则随着入侵程度的增加而下降，表明生物群落出现了大范围的同质化。这些依赖于尺度的模式表明，入侵不仅会导致不同样地之间的结构差异，还会通过稀有或特化物种的丧失降低景观层面的异质性。我们的研究结果强调了非本地物种对热带森林生物多样性的深远影响，这种影响具有很强的情境依赖性。通过整合不同森林类型的长期数据，我们发现入侵会降低本地物种的多样性并促进生物群落的同质化，这凸显了将入侵动态纳入森林管理、保护和气候变化规划中的必要性。