在经贸一体化和气候变化背景下，外来物种正在全球加速入侵，严重威胁区域生物多样性、社会经济和公共卫生安全。外来入侵物种的分布区扩展范围与其生态和社会危害程度紧密相连，系统探讨外来入侵物种分布区扩展的生态学机制可为外来入侵物种的有效管控提供重要基础科学依据。

气候生态位保守性假说（Climatic Niche Conservatism Hypothesis）一直是解释外来入侵物种分布区扩展机制中的基础性但近年来又备受争议的理论假说。传统的生态位理论预测，外来入侵物种在分布区扩展过程中更偏向于占据与原产地相似气候的栖息地。但近年来也有大量研究发现，外来入侵物种在分布区扩展过程中会发生真实气候生态位的偏移（Realized Climatic Niche Shift）。尽管前期工作已对特定动物类群（如鸟类、哺乳类、两栖爬行类等）入侵区扩展的影响因素开展了研究，但针对气候生态位保守性理论并没有统一性结论。其中一个重要原因是很多外来入侵物种仍处于迁移扩散过程中的气候非平衡状态，入侵区物种分布信息无法完整刻画其气候生态位的占据状态。为更加全面的验证气候生态位保守性理论在外来入侵物种分布区扩展中的作用，发展当今和未来气候变化下外来物种入侵风险的预警框架，中国科学院动物研究所刘宣研究团队聚焦世界自然保护联盟（IUCN）公布的19种全球最具危害的外来入侵陆栖脊椎动物（哺乳类、鸟类、两栖爬行类），从物种特征、入侵事件特征和入侵栖息地特征三个层次系统探讨了影响外来入侵陆栖脊椎动物分布区扩展的主控因子。这些物种由于危害深重备受学界和公众关注，它们在全球不同入侵区具有相对翔实的分布资料，有助于揭示入侵区与原产地分布区的气候相似性在物种入侵区扩展中的独立作用。

研究发现，19种全球最具危害外来入侵陆栖脊椎动物共在135个国家或地区发生了363次有明确引种信息（如引种时间、数量和位置）的入侵扩张事件（图1），入侵分布区面积在物种间和类群间存在显著差异，但在大洲间没有显著差异（图2）。在入侵事件层面，家八哥(Sturnus vulgaris) 在美国、欧洲兔(Oryctolagus cuniculus) 在澳大利亚和赤狐(Vulpes vulpes) 在美国的入侵分布区最大；在入侵物种层面，赤狐(V. vulpes)、家八哥(S. vulgaris)和帚尾袋貂(Trichosurus vulpecula)具有最大的入侵区平均分布面积（图2a）；在类群层面，外来鸟类的入侵分布区显著大于其他类群（图2b）。

在控制采样偏差、行政区边界、空间和类群等随机效应后，本研究整合物种特征（繁殖力、扩散能力、原产地分布区大小）、入侵事件特征（繁殖体压力、建群后定居时间）和入侵栖息地特征（与原产地之间的气候相异性、地形异质性、科/目水平本土物种丰富度、土地利用变化、陆路/航空运输）三个层面的解释变量构建了广义可加混合效应模型（图3）。模型平均结果发现，入侵分布区扩展与入侵区与原产地间的气候相异性存在显著负相关，而与引种繁殖体压力和入侵区道路密度存在显著正相关，这意味着外来入侵物种在与原产地更加相似气候环境下入侵扩展范围更广（图4）。与此同时，更高的引种繁殖体压力和更为频繁的人为协助扩散能够加剧外来物种的入侵分布区扩展（图4）。

基于模型方差分解的结果也证实，入侵区与原产地间的气候相异性（气候匹配）对于外来入侵陆栖脊椎动物的分布扩展具有较高的解释度，其次是繁殖体压力和入侵区道路密度。这些研究结果仍然支持气候生态位保守性理论，即对外来入侵陆栖脊椎动物的扩散防控仍应优先考虑气候条件与原产地更为相似的区域；同时，减少外来入侵物种的引种次数和数量以及降低入侵区的人为协助扩散也有助于控制外来入侵陆栖脊椎动物的蔓延。

上述研究于近日在线发表在生物多样性保护和生态学重要学术期刊Global Change Biology。中国科学院动物研究所助理研究员杜元宝博士、已毕业硕士研究生王徐宇（现兰州大学博士生）和硕士研究生Sadia Ashraf为共同第一作者，刘宣研究员为通讯作者。该工作受到国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会等项目资助。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/gcb.17137

图1 全球最具危害陆栖脊椎动物分布区扩展的各类群累积图（a）和空间分布图（b-e）

图2 全球最具危害陆栖脊椎动物分布区扩展在不同物种（a）、不同类群（b）和不同大洲（c）间比较

图3 全球最具危害陆栖脊椎动物分布区扩展与不同解释因子间的量化关系

图4 固定效应变量和随机效应变量在解释分布区扩展中的模型平均结果