Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Độ Giàu Loài và Các Mẫu Xâm Nhập ở Thực Vật, Chim, và Cá tại Hoa Kỳ*
Tóm tắt
Chúng tôi đã định lượng các mẫu độ giàu loài và mật độ loài (số loài trung bình/km2) cho thực vật, chim và cá bản địa cũng như không phải bản địa trên toàn nước Mỹ đại lục và Hawaii. Chúng tôi giả thuyết rằng mật độ loài của các taxa bản địa và không phải bản địa sẽ giảm dần ở các vĩ độ Bắc và độ cao lớn hơn, tương ứng với sự suy giảm trong khả năng bốc hơi nước tiềm năng, nhiệt độ trung bình, và lượng mưa. Dữ liệu cấp huyện về thực vật (n = 3004 huyện) và chim (n=3074 huyện), cùng với dữ liệu thoát nước (6 HUC) về cá (n = 328 lưu vực) cho thấy mật độ của các loài bản địa và không phải bản địa có sự tương quan tích cực mạnh mẽ đối với các loài thực vật (r = 0.86, P < 0.0001), các loài chim (r = 0.93, P<0.0001), và cá (r = 0.41, P<0.0001). Các mô hình hồi quy bội cho thấy mật độ của các loài thực vật và chim bản địa có thể được dự đoán một cách mạnh mẽ (adj. R2 = 0.66 trong cả hai mô hình) ở cấp huyện, nhưng mật độ loài cá thì khó có thể dự đoán hơn ở cấp thoát nước (adj. R2 = 0.31, P<0.0001). Tương tự, mật độ các loài thực vật và chim không phải bản địa có thể được dự đoán mạnh mẽ (adj. R2 = 0.84 và 0.91 tương ứng), nhưng mật độ các loài cá không phải bản địa là khó dự đoán hơn (adj. R2 = 0.38). Các điểm nóng ở cấp huyện về thực vật, chim, và cá bản địa và không phải bản địa được định vị ở các khu vực thấp gần bờ biển với lượng mưa và sản lượng cao (carbon thực vật). Chúng tôi chỉ ra rằng (1) độ giàu loài của các loài bản địa có thể được dự đoán một cách hợp lý vừa phải với các yếu tố vô sinh; (2) quần thể con người có xu hướng định cư ở những khu vực giàu loài bản địa; và (3) độ giàu và mật độ của các loài thực vật, chim, và cá không phải bản địa có thể được dự đoán một cách chính xác từ các yếu tố sinh học và vô sinh chủ yếu bởi vì chúng có sự tương quan tích cực với mật độ các loài bản địa. Chúng tôi kết luận rằng trong khi con người tạo điều kiện cho việc thiết lập ban đầu, sự xâm lấn của các loài không phải bản địa, sự lan rộng và phân bố sau đó của các loài không phải bản địa có thể được kiểm soát chủ yếu bởi các yếu tố môi trường.
Từ khóa
#Mật độ loài #Độ giàu loài #Thực vật bản địa #Chim #Cá #Xâm lấn #Yếu tố môi trườngTài liệu tham khảo
I Abbott (1977) ArticleTitleSpecies richness, turnover and equilibrium in insular floras near Perth, Western Australia Australian Journal of Ecology 1 275–280
I Abbott R Black (1980) ArticleTitleChanges in species composition of floras on islets near Perth, Western Australia Journal of Biogeography 7 399–410
AP Allen JH Brown JF Gillooly (2002) ArticleTitleGlobal biodiversity, biochemical kinetics, and the energetic-equivalence rule Science 297 1545–1548 Occurrence Handle10.1126/science.1072380 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD38XmslSjtLw%3D Occurrence Handle12202828
C Badgley DL Fox (2000) ArticleTitleEcological biogeography of North American mammals: species density and ecological structure in relation to environmental gradients Journal of Biogeography 27 1437–1467
Biota of North America Program (BONAP) (2002) Flora database for North America. Retrieved from http://www. bonap.org on 15 November 2002
W Bond (1983) On alpha diversity and the richness of the Cape Flora: a study in southern cape fynbos FJ Kruger DT Mitchell JUM Jarvis (Eds) Mediterranean-type Ecosystems: The Role of Nutrients Springer-Verlag New York 337–356
MM Brinson AI Malvárez (2002) ArticleTitleTemperate freshwater wetlands: types, status and threats Environmental Conservation 29 115–133 Occurrence Handle10.1017/S0376892902000085
GW Chong RM Reich MA Kalkhan TJ Stohlgren (2001) ArticleTitleNew approaches for sampling and modeling native and exotic plant species richness Western North American Naturalist 61 328–335
SL Chown BJ Resnburg Particlevan KJ Gaston SL Rodrigues AS Jaarsveld Particlevan (2003) ArticleTitleEnergy, species richness, and human population size: conservation implications at a national scale Ecological Applications 13 1233–1241
AN Cohen JT Carlton (1995) Non-indigenous Aquatic Species in a United States Estuary: A Case Study of the Biological Invasions of the San Francisco Bay and Delta US Fish and Wildlife Service Washington, DC
AN Cohen JT Carlton (1998) ArticleTitleAccelerating invasion rate in a highly invaded estuary Science 279 555–558 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK1cXotVOksw%3D%3D Occurrence Handle9438847
RM Cowling PM Rundel PG Desmet KG Esler (1998) ArticleTitleExtraordinarily high regional scale plant diversity in southern Africa arid lands: subcontinental and global comparisons Diversity and Distributions 4 27–36
DJ Currie (1991) ArticleTitleEnergy and large-scale patterns of animal- and plant-species richness American Naturalist 137 27–49 Occurrence Handle10.1086/285144
AP Dobson JP Rodriguez WM Roberts DS Wilcove (1997) ArticleTitleGeographic distribution of endangered species in the United States Science 275 550–553 Occurrence Handle1:CAS:528:DyaK2sXnvVCrtw%3D%3D Occurrence Handle8999803
CM D’Antonio TL Dudley MC Mack (1999) Disturbance and biological invasions: direct effects and feedback LR Walker (Eds) Ecosystems of Disturbed Ground Elsevier New York 413–452
C Elton (1958) The Ecology of Invasions by Animals and Plants Methuen and Company, Ltd London
CH Flather MS Knowles IA Kendall (1998) ArticleTitleThreatened and endangered species geography: characteristics of hot spots in the conterminous United States BioScience 48 365–376
AP Francis DJ Currie (2003) ArticleTitleA globally consistent richness–climate relationship for angiosperms American Naturalist 161 523–536 Occurrence Handle12776882
TH Fritts GH Rodda (1995) Invasions of the brown treesnake ET LaRoe GS Farris CE Puckett PD Doren MJ Mac (Eds) Our Living Resources: A Report to the Nation on the Distribution, Abundance, and Health of U.S. Plants, Animals, and Ecosystems National Biological Service Washington, DC 454–456
Fuller PL, Nico LG and Williams JD (1999) Nonindigenous Fishes Introduced into Inland Waters of the United States. American Fisheries Society, Special Publication 27, Bethesda, MD
KJ Gaston KL Evans (2004) ArticleTitleBird and people in Europe Proceedings of the Royal Society of London, Series B 271 1649–1655 Occurrence Handle10.1098/rspb.2004.2782
AH Gentry (1986) Endemism in tropical versus temperate plant communities ME Soulé (Eds) Conservation Biology: The Science of Scarcity and Diversity Sinauer Associates Sunderland, MA 153–181
BA Hawkins R Field HV Cornell et al. (2003) ArticleTitleEnergy, water, and broad-scale geographic patterns of species richness Ecology 84 3105–3117
D Hindrichson (1997) ArticleTitleHumanities and the world’s costs: a status report Amicus Journal 18 IssueID4 16–20
J Hof C Flather T Baltic S Davies (1999) ArticleTitleProjections of forest and rangeland condition indicators for a National Assessment Environmental Management 24 383–398 Occurrence Handle10.1007/s002679900241 Occurrence Handle10486048
Hof J, Flather C, Baltic T and King R (2004) Forest and rangeland ecosystem condition indicators: identifying national areas of opportunity using data envelopment analysis. Forest Science, in press
SP Hubbell (2001) A Unified Neutral Theory of Biodiversity and Biogeography Princeton University Press Princeton, NJ
MA Huston (1979) ArticleTitleA general hypothesis of species diversity American Naturalist 113 81–101 Occurrence Handle10.1086/283366
MA Huston (1994) Biological Diversity: The Coexistence of Species in Changing Landscapes Cambridge University Press New York
TA Kennedy S Naeem K Howe et al. (2002) ArticleTitleBiodiversity as a barrier to ecological invasion Nature 417 636–638 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD38Xkt1eksbc%3D Occurrence Handle12050662
A Kleidon HA Mooney (2000) ArticleTitleA global distribution of biodiversity inferred from climatic constraints: results from a process-based modeling study Global Change Biology 6 507–523 Occurrence Handle10.1046/j.1365-2486.2000.00332.x
CS Kolar DM Lodge (2002) ArticleTitleEcological predictions and risk assessment for alien fishes in North America Science 298 1233–1236 Occurrence Handle10.1126/science.1075753 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD38XosVerurg%3D Occurrence Handle12424378
JM Levine (2000) ArticleTitleSpecies diversity and biological invasions: relating local processes to community pattern Science 288 761–763 Occurrence Handle10.1126/science.288.5467.852
JM Levine CM D’Antonio (1999) ArticleTitleElton revisited: a review of evidence linking diversity and invasibility Oikos 87 15–26
WM Lonsdale (1999) ArticleTitleGlobal patterns of plant invasions and the concept of invasibility Ecology 80 1522–1536
GW Luck TH Ricketts GC Daily M Imhoff (2004) ArticleTitleAlleviating spatial conflict between people and biodiversity Proceedings of the National Academy of Sciences 101 182–186 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD2cXjvFagtA%3D%3D
RN Mack (2002) Predicting Invasions of Nonindigenous Plants and Plant Pests National Academy Press Washington, DC
RN Mack D Simberloff WM Lonsdale H Evans M Clout F Bazzaz (2000) ArticleTitleBiotic invasions: causes, epidemiology, global consequences and control Issues in Ecology 5 1–20
MP Moulton KE Miller EA Tillman (2001) ArticleTitlePatterns of success among introduced birds in the Hawaiian Islands Studies in Avian Biology 22 31–46
N Myers RA Mittermeier CG Mittermeier GAB Fonseca Particleda J Kent (2000) ArticleTitleBiodiversity hotspots for conservation priorities Nature 403 853–858 Occurrence Handle10.1038/35002501 Occurrence Handle1:CAS:528:DC%2BD3cXhs1Olsr4%3D Occurrence Handle10706275
S Naeem JMH Knops D Tilman et al. (2000) ArticleTitlePlant diversity increases resistance to invasion in the absence of covarying factors Oikos 91 97–108 Occurrence Handle10.1034/j.1600-0706.2000.910108.x
EA Norse (1990) Ancient Forests of the Pacific Northwest The Wilderness Society, Island Press Washington, DC
EM O’Brian (1998) ArticleTitleWater-energy dynamics, climate, and prediction of woody plant species richness: an interim general model Journal of Biogeography 25 379–398
MW Palmer (1994) ArticleTitleVariation in species richness: toward a unification of hypotheses Folia Geobotany, Phytotax, Praha 29 511–530
D Pimentel L Lach R Zuniga D Morrison (1999) ArticleTitleEnvironmental and economic costs associated with non-indigenous species in the United States BioScience 50 53–65
SH Reichard (1997) Prevention of invasive plant introductions on national and local levels Luken JA Thieret (Eds) Assessment and Management of Plant Invasions Springer New York 215–227
SH Reichard P White (2001) ArticleTitleHorticulture as a pathway of invasive plant introductions in the United States BioScience 51 103–113
M Rejmánek (1989) Invasibility of plant communities JA Drake HA Mooney F DiCastri (Eds) Biological Invasions: A Global Perspective John Wiley New York 369–388
M Rejmánek (1996) Species richness and resistance to invasion G Orians (Eds) Biodiversity and Ecosystem Processes in Tropical Forests Springer-Verlag New York 153–172
M Rejmánek (1999) Invasive plant species and invasible ecosystems OT Sandlund PJ Schei A Viken (Eds) Invasive Species and Biodiversity Management Kluwer Academic Publishers Dordrecht 79–102
M Rejmánek (2003) ArticleTitleRich get richer – responses Frontiers in Ecology and the Environment 1 122–123
RE Ricklefs (2004) ArticleTitleA comprehensive framework for global patterns in biodiversity Ecology Letter 7 1–15
ML Rosenzweig (1992) ArticleTitleSpecies diversity gradients: we know more and less than we thought Journal of Mammalogy 73 715–730
ML Rosenzweig (1995) Species Diversity in Space and Time Cambridge University Press New York
J Schnase TJ Stohlgren JA Smith (2002) ArticleTitleThe national invasive species forecasting system: a strategic NASA/USGS Partnership to manage biological invasions Earth Observation Magazine 11 46–49
A Schorger (1952) ArticleTitleIntroduction of the domestic pigeon The Auk 69 462–463
ME Soulé (1991) ArticleTitleConservation tactics for a constant crisis Science 253 744–750
ME Soulé (1991) ArticleTitleLanduse planning and wildlife maintenance: for conserving wildlife in an urban landscape Journal of the American Planning Association 57 313–323
GL Stebbins J Major (1965) ArticleTitleEndemism and speciation in the California flora Ecological Monographs 35 1–36
BA Stein LS Kutner GA Hammerson LL Master LE Morse (2000) State of the states: geographic patterns of diversity, rarity, and endemism BA Stein LS Kutner JS Adams (Eds) Precious Heritage: The Status of Biodiversity in the United States Oxford University Press New York 119–157
TJ Stohlgren (2002) ArticleTitleBeyond theory of plant invasions: lessons from the field Comments on Theoretical Biology 7 355–379
TJ Stohlgren GW Chong MA Kalkhan LD Schell (1997) ArticleTitleRapid assessment of plant diversity patterns: a methodology for landscapes Environmental Monitoring and Assessment 48 25–43 Occurrence Handle10.1023/A:1005796618823
TJ Stohlgren D Binkley GW Chong MA Kalkhan LD Schell KA Bull Y Otsuki G Newman M Bashkin Y Son (1999a) ArticleTitleExotic plant species invade hot spots of native plant diversity Ecological Monographs 69 25–46
TJ Stohlgren LD Schell B Vanden Heuvel (1999b) ArticleTitleHow grazing and soil quality affect native and exotic plant diversity in Rocky Mountain grasslands Ecological Applications 9 45–64
TJ Stohlgren GW Chong LD Schell KA Rimar Y Otsuki M Lee MA Kalkhan CA Villa (2002) ArticleTitleAssessing vulnerability to invasion by non-indigenous plant species at multiple scales Environmental Management 29 566–577 Occurrence Handle10.1007/s00267-001-0006-2 Occurrence Handle12071506
TJ Stohlgren D Barnett J Kartesz (2003) ArticleTitleThe rich get richer: patterns of plant invasions in the United States Frontiers in Ecology and the Environment 1 11–14
CW Thornthwaite JR Mather (1955) ArticleTitleThe water balance Publications in Climatology 8 1–86
JRG Turner CM Gatehouse CA Corey (1987) ArticleTitleDoes solar energy control organic diversity? Butterflies, moths and the British climate Oikos 48 195–205
JRG Turner JJ Lennon JA Lawrenson (1998) ArticleTitleBritish bird species distributions and energy theory Nature 335 539–541
S Venevski I Veneskaia (2003) ArticleTitleLarge-scale energetic and landscape factors of vegetation diversity Ecological Letters 6 1004–1016
ML Warren BM Burr (1994) ArticleTitleStatus of the freshwater fishes in the United States: overview of imperiled fauna Fisheries 19 6–18 Occurrence Handle10.1577/1548-8446(1994)019<0006:SOFFOT>2.0.CO;2
DS Wilcove D Rothstein J Bubow A Phillips E Losos (1998) ArticleTitleQuantifying threats to imperiled species in the United States BioScience 48 607–615
JE Williams JE Johnson DA Hendrickson S Contreras-Balderas JD Williams M Navarro-Mendoza DE McAllister JE Deacon (1989) ArticleTitleFishes of North America endangered, threatened, or of special concern Fisheries 14 2–20 Occurrence Handle10.1577/1548-8446(1989)014<0002:FONAET>2.0.CO;2
JD Williams GK Meffe (1998) Non-indigenous species MJ Mac PA Opler CE Puckett Haecher PD Doran (Eds) Status and Trends of the Nation’s Biological Resources NumberInSeriesVol 1. Biological Resources Division, U.S. Geological Survey Reston, VA 117–129
InstitutionalAuthorNameWeatherDisc Associates (1990) World WeatherDiscTM Climate Data for the Planet Earth Produced by WeatherDisc Associates, Inc. Seattle, WA