۱٫ معرفی
تهاجمات بیولوژیکی یک تهدید فزاینده برای تنوع زیستی و اقتصاد بشر است، زیرا تهاجمات باعث کاهش و از بین رفتن عمده گونه های بومی و دارایی های اقتصادی در سراسر جهان می شود. [
۱]. به این ترتیب، تهاجم گونه های بیگانه به یک موضوع مهم اکولوژیکی برای امنیت بوم شناختی ملی در کشورهای مختلف تبدیل شده است. [
۲]. تهاجمات بیولوژیکی نیز تأثیر مستقیمی بر سلامت انسان دارد، زیرا گرده‌های برخی گونه‌های گیاهی مهاجم می‌توانند باعث بیماری‌هایی مانند آلرژی به گرده شوند. [
۳].
تبت با ارتفاع متوسط ۴۵۰۰ متر از سطح دریا (asl) دارای مرتفع ترین تراس فلات در جهان است. فلات تبت با اکوسیستم های پیچیده و متنوع، یک مانع زیست محیطی مهم برای چین است. با این حال، منطقه با تهدید قابل توجهی از جهانی شدن و افزایش فعالیت های انسانی، همراه با شرایط ژئومورفولوژیکی متنوع، که محیط های مساعدی را برای گونه های مهاجم فراهم می کند، مواجه است. علاوه بر این، گونه‌های مهاجم می‌توانند جمعیت‌های پایداری را در مناطقی با شرایط غیرزیستی مشابه با زیستگاه‌های بومی خود ایجاد کنند و پراکندگی آنها را گسترش داده و آسیب‌های اکولوژیکی به مناطق مورد تهاجم وارد کنند. [
۴]. گونه های مهاجم را می توان به آسانی در مناطقی با ساختار اکوسیستمی ضعیف با استفاده کارآمد از توله های اکولوژیکی مناسب مستقر کرد و بر عملکرد اکوسیستم ارائه شده توسط اکوسیستم های بومی تأثیر منفی گذاشت. [
۴,
۵,
۶]. بنابراین، انجام تحقیقات بر روی گیاهان بیگانه مهاجم و توزیع آنها در منطقه تبت آسیب پذیر از نظر اکولوژیکی مهم است.
گالینسوگا پرویفلورا بومی مکزیک است و در سراسر جهان، عمدتاً در مناطق معتدل و نیمه گرمسیری، بیش از ۱۳۰ کشور به جز گرینلند را پوشش می دهد. [
۷,
۸]از طریق پراکندگی طبیعی بذر و فعالیت های انسانی [
۹]. این گونه در پایان قرن بیستم به عنوان یک علف هرز مهاجم در سراسر جهان شناخته شد و به دلیل ویژگی های مهاجم پربارش مورد توجه قرار گرفت. [
۸,
۱۰].
G. parviflora دارای ویژگی هایی است که آن را در محیط های جدید بسیار تهاجمی می کند، از جمله سطوح بالای خروجی تولید مثل، توانایی پراکندگی و اثرات آللوپاتیک [
۷]. این گونه از گونه های بومی در مناطق مورد تهاجم رقابت می کند و باعث آسیب های جدی زیست محیطی و اقتصادی، از جمله از دست دادن تنوع زیستی می شود. [
۸].
تغییرات آب و هوایی جهانی، رشد جمعیت، تکه تکه شدن زیستگاه، گونه های مهاجم بیگانه و بهره برداری بیش از حد از منابع طبیعی به یکپارچگی ساختار و عملکرد اکوسیستم آسیب می زند. [
۱۱,
۱۲]. علاوه بر این، تغییرات آب و هوایی با تغییر متغیرهای محیطی و اقلیمی مانند دما و بارندگی بر پراکنش برخی از گونه‌های گیاهی از جمله گونه‌های مهاجم تأثیر می‌گذارد. به ویژه، تغییرات آب و هوایی ممکن است گسترش سریع گونه های مهاجم در مناطق معرفی شده را تشدید کند. [
۱۰,
۱۱]. در این زمینه، پیش‌بینی و توصیف توزیع فعلی و بالقوه آینده گونه‌های مهاجم برای پایش و مدیریت گونه‌های بیگانه مهاجم حیاتی است. [
۱۳,
۱۴].
ما از مدل‌های طاقچه اکولوژیکی برای ارزیابی خطر گونه‌های مهاجم و آسیب‌های زیست‌محیطی که ممکن است ایجاد کنند، استفاده کردیم. از میان بسیاری از مدل‌های توزیع گونه‌ها، MaxEnt متداول‌ترین مدل مورد استفاده برای پیش‌بینی مناسب بودن زیستگاه و مناطق پراکنش بالقوه برای گونه‌های بیگانه مهاجم است. [
۴,
۱۵,
۱۶,
۱۷]. نتیجه این مدل اطلاعات مستقیم بیشتری در مورد احتمال و نحوه تهاجم به ما می دهد، که ممکن است به هشدار اولیه، نظارت، و استراتژی های مدیریت پیشگیرانه برای جلوگیری از گسترش گونه های مهاجم کمک کند. به دست آوردیم
G. parviflora توزیع داده ها در سراسر تبت از طریق یک بررسی میدانی جامع. ترکیب کردیم
G. parviflora داده های توزیع به همراه عوامل مختلف محیطی طبیعی، زیست اقلیمی (دما و بارندگی)، ادافیک (محتوای آب خاک و pH)، توپوگرافی (ارتفاع، شیب، و جنبه)، و عوامل انسانی در مدل های طاقچه ArcGIS و MaxEnt برای تعیین تناسب زیستگاه و پتانسیل مناطق خطر تهاجم از
G. parviflora در منطقه تبت یافته های این مطالعه اطلاعات زیست محیطی مفیدی را برای توسعه یکپارچه پیشگیری، کنترل و برنامه های نظارت و مدیریت پویا برای
G. parviflora خطرات تهاجم به تبت
۴٫ بحث
تهاجم گونه های بیگانه یک فرآیند تاریخی طولانی مدت است که در آن معرفی اولیه، استقرار و گسترش گونه های معرفی شده معمولاً چندین دهه یا بیشتر طول می کشد. [
۳۱]. الگوهای پراکنش جغرافیایی گونه ها با ویژگی های بیولوژیکی آنها و همچنین عوامل مختلف طبیعی و انسانی مرتبط است. [
۳۲]. بنابراین، پیش‌بینی توزیع جغرافیایی گونه‌های مهاجم با استفاده از مدل‌های شبیه‌سازی، مانند MaxEnt، ممکن است الگوهای توزیع را به درستی پیش‌بینی نکند. [
۱۵]. با این حال، استفاده از داده‌های میدانی دنیای واقعی، نشان‌دهنده حضور/غیاب گونه‌ها و متغیرهای محیطی، در مدل توزیع گونه‌ها احتمالاً به پیش‌بینی دقیق پراکنش گونه‌ها کمک می‌کند، زیرا داده‌های حضور شناخته شده می‌تواند منعکس کننده جایگاه‌های محیطی و اکولوژیکی گونه‌های مورد توجه باشد. [
۱۵]. مدل‌های توزیع گونه‌ها به برقراری ارتباط بین گونه‌ها و الزامات اکولوژیکی آنها کمک می‌کند و در عین حال متغیرهای محیطی کلیدی برای حضور یک گونه در یک منطقه جغرافیایی مشخص را شناسایی می‌کند. [
۳۳].
در اینجا، ما یک بررسی میدانی برای ثبت وجود / عدم وجود مهاجم انجام دادیم
G. parviflora، ۱۲ متغیر زیست اقلیمی و محیطی مختلف را استخراج کرد و از مدل سازی اکولوژیکی MaxEnt برای پیش بینی توزیع جغرافیایی گونه تحت سناریوهای تغییرات آب و هوایی فعلی و آینده در تبت استفاده کرد. پیش بینی مدل ما نشان داد که از بین ۱۲ متغیر زیست اقلیمی و محیطی انتخاب شده، پنج متغیر شامل میانگین دمای سالانه، ارتفاع، بارش سردترین سه ماهه، میانگین دمای سردترین سه ماهه و سردترین حداقل دمای ماهانه، نقش تعیین کننده ای در تعیین درجه حرارت داشتند. روند تهاجم بالقوه
G. parviflora در تبت به ویژه، میانگین دما و ارتفاع سالانه مهمترین متغیرهایی بودند که توزیع و گسترش بالقوه آینده را توضیح دادند.
G. parviflora در تبت دو متغیر با هم ۶۰ درصد از پیش‌بینی مدل را تشکیل دادند. ارتفاع ممکن است عدم توزیع فعلی را نیز توضیح دهد
G. parviflora در مناطق مرتفع علی و ناقو در تبت. به طور کلی، آب و هوای فلات تبت سرد و خشک است و میانگین دمای سالانه آن از ۶٫۹ درجه سانتی گراد در جنوب شرقی تا ۴٫۹- درجه سانتی گراد در شمال غربی و بارش سالانه از ۵۹۳ میلی متر تا ۸۴ میلی متر در همان بخش رودخانه متغیر است. [
۳۴]. این شرایط آب و هوایی سخت ممکن است تکثیر را محدود کند
G. parviflora در برخی از مناطق فلات تبت. مطابق با یافته‌های ما، محققان همچنین مدل‌سازی را برای پیش‌بینی الگوی توزیع انجام دادند
G. parviflora در کوه‌های قفقاز بزرگ مکزیک و دریافتند که دما و متغیرهای توپوگرافی نقش مهمی در توزیع آن دارند. [
۳۵]. با این حال، این الگوها ممکن است در طول زمان وجود نداشته باشند زیرا آب و هوای گرم ممکن است الگوهای توزیع جانوران و گیاهان را با مهاجرت به سمت ارتفاعات و عرض های جغرافیایی بالاتر تغییر دهد. [
۳۶]. بنابراین، ما باید تحقیقات روی گونه‌های گیاهی مهاجم در اکوسیستم فلات تبت را در اولویت قرار دهیم.
به طور کلی، مناطقی با تمرکز بالای فعالیت‌های تجاری، مانند گذرگاه‌های مرزی زمینی برای وسایل نقلیه باری، بنادر دریایی و فرودگاه‌ها، به احتمال زیاد در گسترش گونه‌های غیربومی نقش دارند. با این حال، اهمیت آنها ممکن است گاهی اوقات در مقایسه با پراکندگی طبیعی این گونه ها از اهمیت کمتری برخوردار شود [
۴]. داده‌های پیمایش میدانی ما حاکی از یک طاقچه اکولوژیکی نسبتاً وسیع است
G. parviflora در منطقه تبت، در زیستگاه های متنوعی مانند کنار جاده ها، زمین های بایر، دشت های سیلابی رودخانه ها، لبه های جنگل، زیر جنگل های بومی، زمین های کشاورزی و نزدیک به مناطق مسکونی رخ می دهد. قابل توجه است که رد پای انسان برای گسترش اهمیتی نداشت
G. parviflora در تبت این نتیجه همچنین نشان می دهد که میزان
G. parviflora گسترش در فلات تبت، از جمله در ارتفاعات بالا و در شرایط محیطی سخت، احتمالاً ناشی از وسایل طبیعی است، زیرا این گونه دارای برخی از ویژگی های مهم است که آن را به یک پخش کننده بسیار مهاجم و پرکار تبدیل می کند. برای مثال،
G. parviflora دانه ها دارای موهای طوقه ای شبیه به قاصدک هستند که به پراکندگی آسان توسط باد و آب کمک می کند. ویژگی‌های مشابهی در چندین گونه مهاجم دیگر مشاهده شده است، که نشان می‌دهد پراکندگی طبیعی ممکن است کلید اصلی حمله موفقیت آمیز به بسیاری از گونه‌های مهاجم پراکنده در باد باشد، از جمله
G. parviflora [
4].
پیش‌بینی‌های مدل (AUC = 0.985) که مناسب بودن زیستگاه را تعیین می‌کند G. parviflora تحت شرایط اقلیمی فعلی قابل مقایسه با توزیع میدان واقعی است که نشان دهنده قابلیت اطمینان پیش بینی ها است. به ویژه، مناطق شهری لهاسا، نینگچی، شاننان و چامدو بیشترین خطر ابتلا به این بیماری را دارند. G. parviflora تهاجم تحت سناریوی SSP585، ما شاهد افزایش قابل توجهی در G. parviflora مناطق خطر تهاجم در تبت این نشان می دهد که میزان گسترش G. parviflora تحت بالاترین CO سریعتر خواهد بود۲ سناریوی انتشار با این وجود، محدوده توزیع فعلی از G. parviflora در تبت تا رسیدن به محدوده توزیع بالقوه خود تحت تغییرات آب و هوایی آینده فاصله زیادی دارد. بنابراین، در آینده، G. parviflora گسترش در دو جبهه رخ خواهد داد. اولین، G. parviflora به گسترش خود ادامه خواهد داد و در محدوده توزیع فعلی خود غالب خواهد شد. دوم، به مناطق مناسب اما در حال حاضر غیر مستعمره، از جمله در بالادست رودخانه‌های Yarlung Tsangpo، Nujiang، Lancang و Jinsha، برخی دره‌های رودخانه و مناطق کم ارتفاع در سایر نقاط تبت گسترش خواهد یافت.
گونه های مهاجم یکی از بزرگترین تهدیدها برای حفاظت از تنوع زیستی هستند. مدیریت تهاجمات موجود و به کارگیری راهبردهای شناسایی و کاهش پیشگیرانه برای تهاجمات آینده، گام های مهمی برای کاهش اثرات منفی گونه های مهاجم است. [
۳۷]. با این حال، برخی از گونه های مهاجم را می توان به صورت اقتصادی مورد استفاده قرار داد، و برداشت بیش از حد می تواند گسترش آنها را کاهش دهد. برای
G. parvifloraچمن زنی مکرر می تواند به طور موثر جمعیت های موجود خود را کنترل کند و بیشتر گسترش یابد، زیرا چمن زنی رشد قسمت های بالای زمین را کاهش می دهد و تولید مثل جنسی را مهار می کند. [
۳۸].
G. parviflora نرخ رشد بالایی دارد و زیست توده زیادی تولید می کند که می تواند برای اهداف اقتصادی استفاده شود. زیست توده گونه به عنوان یک سبزی کم استفاده در نظر گرفته می شود که هم فواید دارویی و هم رژیمی دارد. [
۳۹]. مطالعات قبلی نشان داده است
G. parviflora حاوی ترکیبات معطر مختلف و دارای خواص دارویی ضد باکتری، ضد قارچ، آنتی اکسیدانی و ضد دیابت با مزایای اقتصادی است. [
۳۹,
۴۰]. علاوه بر این،
G. parviflora همچنین دارای قابلیت قوی برای تجمع زیستی فلزات سنگین است [
۴۱,
۴۲]که چشم انداز خوبی برای اصلاح خاک های آلوده به فلزات سنگین ارائه می دهد. مهمتر از آن،
G. parviflora غیر سمی است و می تواند به عنوان منبع غذایی استفاده شود [
۹].
به عنوان یک مهاجم پرکار،
G. parviflora هیچ اثر مادری قابل توجهی در اکثر مراحل چرخه زندگی نتاج ندارد و به نظر می رسد سرعت رشد، میانگین قد و مراحل فنولوژیکی دو نسل با یک اثر شیمیایی قوی هماهنگ هستند. [
۳۹,
۴۳]. این گونه دارای چرخه تولید مثل کوتاه کمتر از ۵۰ روز است و می تواند به طور متوسط ۶۵ میلیون بذر غیرفعال در هکتار تولید کند که پتانسیل بالایی برای تشکیل بانک بذر در خاک دارد. [
۴۴]. از این رو،
G. parviflora تهدید اکولوژیکی قابل توجهی برای پوشش گیاهی بومی است. سایر محققان همچنین پاسخ‌دهی و تأثیرات اکولوژیکی متفاوت گونه‌های عجیب و غریب را در فلات تبت مطالعه کردند و استدلال کردند که اقدامات مدیریتی علیه گیاهان مهاجم باید گونه‌های پراکنده را در اولویت قرار دهند. [
۴۵]، مانند
G. parviflora. علاوه بر این، مطالعه قبلی که پویایی توزیع ۳۱ گیاه مهاجم از خانواده Asteraceae را ارزیابی کرده بود، الگوی پراکندگی را از جنوب شرقی به شمال غربی نشان داد. [
۲۴]، قابل مقایسه با
G. parvifloraجهت گسترش فعلی و بالقوه آینده در این مطالعه. مطالعه ما بیشتر نشان می دهد که
G. parviflora توانایی توزیع گسترده در تبت، از جمله در زیر پوشش گیاهی کاج بومی در برخی از جنگل های کوهستانی دورافتاده و کوهستانی را دارد. [
۴۶]. این نتایج آن را برجسته می کند
G. parviflora می تواند انعطاف پذیری فنوتیپی را نشان دهد، همانطور که قبلاً پیشنهاد شد با شرایط مختلف محیطی سازگار شود [
۴۵]، و به کل تبت گسترش یافت. در واقع، پیش‌بینی‌های مدل ما تحت سناریوی انتشار کربن بالا، گسترش بالقوه را نشان می‌دهد
G. parviflora به کل تبت بنابراین، برای جلوگیری و کنترل بهتر تهاجم
G. parviflora و برای درک الگوهای رشد و نمو گونه در ارتفاعات بالا، مطالعه مکانیسم پاسخ هدفمند آن ضروری است. به طور خلاصه، با تغییرات آب و هوایی آینده، خطر تهاجم بالقوه از
G. parviflora در تبت احتمالاً به سمت شمال غربی جابه جا شده و گسترش خواهد یافت. علاوه بر این، از آنجایی که اکوسیستم های کوهستانی به طور طبیعی در برابر تهاجمات مصون نیستند، انجام اقدامات پیشگیرانه و تشخیص زودهنگام از قبل برای محدود کردن اثرات منفی تهاجمات به اکوسیستم های کوهستانی مهم است. [
۴۷].
