植物入侵对不同尺度栖息地时空变异的响应及其预测

外来种入侵与栖息地毁坏是当前生物多样性丧失的两大重要因素，并且共同作用于生态系统中。在该项目的资助下，本项目基于空间隐性，显性和真实性模型，模拟研究了外来种入侵对不同尺度栖息地毁坏（栖息地面积丧失与栖息地破碎）的响应；同时，以互花米草为例，揭示了外来种入侵的机制，并基于GIS和RS，对互花米草的入侵进行了模拟与预测。主要研究成果有：1）建立了基于扩散-竞争均衡的外来种入侵的非自治动力模型，基于景观中性模型和元胞自动机的空间显性模型，以及基于个体，RS和GIS的景观真实性模型。2）栖息地毁坏与种间竞争共同决定着外来种入侵的成功与否。并且外来种入侵与本地种的关系即可能是竞争排斥作用，也有可能是相互促进。3）小尺度低密度的栖息地毁坏镶嵌在大尺度高密度的栖息地毁坏下，对群落中的优质种群影响较大，导致群落结构的改变，将会抑制竞争力强的外来种入侵；而小尺度高密度的栖息地毁坏镶嵌在大尺度低密度的栖息地毁坏下，则对群落结构的影响较小，将会促进竞争力弱的外来种入侵。4）以互花米草为例，揭示了混合繁殖的外来种入侵的基本机制：种子扩散决定了外来种入侵的扩散速度和增长速度，而克隆繁殖决定了外来种入侵的种群大小和密度。5）通过模拟发现，从外来种入侵的扩散前沿进行控制要比从外来种入侵的开始短，更为有效。研究成果将有利于指导制定外来种入侵控制策略，保护物种多样性。.关键词：外来种入侵，栖息地毁坏，非自治动力模型，空间显性模型，入侵机制