摘要：植物入侵已成为全球生物多样性丧失和生态系统退化的主要驱动因素之一。如何准确评估外来植物在新环境中的气候适应性与扩散潜力，是当前入侵生物学研究中的重要问题。近年来，随着植物标本数字化与公民科学数据的快速积累，研究者开始探索如何整合多源数据以揭示归化和入侵植物的生
植物入侵已成为全球生物多样性丧失和生态系统退化的主要驱动因素之一。如何准确评估外来植物在新环境中的气候适应性与扩散潜力，是当前入侵生物学研究中的重要问题。近年来，随着植物标本数字化与公民科学数据的快速积累，研究者开始探索如何整合多源数据以揭示归化和入侵植物的生态位动态。然而，现有全球数据库平台（例如GBIF）的物种分布数据存在显著的地域与分类偏差，导致对外来植物生态位扩张的评估仍存在不确定性。
近日，兰州大学生态学院刘建全教授的博士杨瑛博、团队成员青年研究员Nawal Shrestha、联合丹麦奥胡斯大学（Aarhus University）的Jens-Christian Svenning教授，在 New Phytologist 与 Ecology 期刊分别发表了两项重要成果，系统揭示了中国归化和入侵植物生态位扩张规律及数据整合对入侵预测力的提升作用，并首次构建了中国入侵植物的县级分布数据库。
以 “Integrating specimen and citizen science data reveals climatic niche expansion and shifts of naturalized plants in China” 为题发表于New Phytologist的研究中，团队首次系统整合了本地植物标本记录与公民科学观测数据，并利用生态位超体积（Hypervolume）分析方法，量化了中国归化和入侵植物在引入后的气候生态位变化（图1）。研究发现，归化和入侵植物在引入地的气候生态位普遍扩大，尤其沿季节性与温度梯度方向的扩张最为显著（图2）。相比仅依赖全球数据库（如GBIF）的分析，整合本地化数据可显著缓解生态位截断（Niche truncation）偏差，从而更准确地揭示归化和入侵植物的气候适应范围与潜在扩散方向。该成果强调，整合本地数字化标本与公民科学，是提升植物入侵预测力的关键途径。
基于仅GBIF数据和整合数据的中国归化与入侵植物气候生态位估算比较
数据整合对归化和入侵植物从原生地到中国的生态位大小比值、相似性及质心偏移方向的影响
发表于 Ecology 的数据论文 “A comprehensive county-level distribution database of alien and invasive plants in China” 中，团队首次构建并公开了400种外来入侵植物在中国2684个县级行政区（全国92.5%的县级行政区）的存在状况（图3）。该数据库通过整合多源数据（中国在线植物标本馆、生物多样性数据库、植物志、已发表文献、GBIF），提供了比GBIF等全球生物多样性数据库多2.58倍的分布数据记录量。该数据库经过严格的地理与分类学清洗（图4），形成了中国首次公开的高质量外来入侵植物分布一手数据资源，可广泛应用于生态位建模和入侵风险评估。
中国外来入侵植物的县级、地级、省级物种丰富度分布格局
中国外来入侵植物分布数据库的构建流程
两项研究的联合成果表明：数据整合不仅能提高外来植物生态位估计的准确性，还可揭示传统全球数据忽略的气候适应扩张；在中国等生物多样性高但分布记录数据不平衡的地区，整合本地数字化标本与公民科学记录是理解入侵生态学的重要突破口。研究结果为未来开展跨尺度入侵预测、生态位变化分析与生物多样性管理提供了科学支撑，也为标本数字化与公民科学参与在生态研究中的深度融合提供了新范例。
以上研究由兰州大学生态学院与奥胡斯大学新型生物圈生态动力学中心（ECONOVO）合作完成，刘建全教授已毕业博士杨瑛博为第一作者，团队青年研究员Nawal Shrestha为通讯联系人。生态学院刘建全教授、吴纪华教授、刘向教授、奥胡斯大学Jens-Christian Svenning为该论文的共同作者。研究得到了国家重点研发计划“生物安全关键技术研究”重点专项“生物多样性抵御生物入侵的响应机制与受损系统的生态恢复”（2022YFC2601100）的支持。
原文链接：
Integrating specimen and citizen science data reveals climatic niche expansion and shifts of naturalized plants in China
A comprehensive county-level distribution database of alien and invasive plants in China
编辑：魏欣茹
责任编辑：彭倩
来源：兰州大学一点号
