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在过去的200年中,因为人类活动而导致的物种引进已成为全球变化的一部分。这些引进的物种中有一小部分会成为有害的入侵种。与它们在原产地相比,这些入侵种通常表现出更快的生长速度、更大的个体、更高的密度以及分布范围的快速扩展,并造成巨大的环境和经济影响。这一现象很早就引起了人们的注意,并提出了各种假说来进行解释。其中广为引用的一个假说是天敌压力释放假说:在原产地外入侵种的成功是由于它们离开了与之共同进化的天敌(包括其竞争者,捕食者和病原菌)而较少受到天敌的影响。该假说得到了众多研究结果的支持。尽管如此,该假说中仍有一点不令人信服:脱离共同进化的天敌的好处显而易见,但入侵种受入侵区新的、没有共同进化历史的天敌的影响却是未知的。 我们认为:入侵种在脱离了有共同进化历史的天敌后,在新分布区又遇上了新的天敌。当天敌压力减少的程度大于天敌压力增加程度的时候,该物种便较少受到天敌的影响而可能成功入侵(表现为天敌压力释放);反之,当天敌压力减少的程度小于天敌压力增加的程度时,该物种因为受到新天敌的严重影响而难以入侵成功(表现为生物抵抗)。 因此,研究入侵种在新分布区新增加天敌压力的是理解该物种入侵机制的基础。在入侵区新增加天敌压力取决于入侵种与当地新天敌之间的互作。因此在本研究中,我们以赤链蛇(DinodonRufozonatum)作为当地天敌,以牛蛙(Lithobatescatesbeianus)为外来的猎物,作为研究新奇天敌一新奇猎物的模型,并设计了控制实验、野外调查和行为学实验,来探讨入侵种牛蛙在入侵区与当地潜在天敌间的互作机制及其可能的短期、长期生态学影响。 我们通过控制实验来观察赤链蛇对陌生猎物牛蛙以及三种当地两栖类的捕食和捕食偏好。对赤链蛇的捕食偏好进行分析发现,赤链蛇对外来猎物牛蛙的捕食偏好显著高于对黑斑蛙和泽蛙的捕食偏好;赤链蛇对牛蛙、黑斑蛙和泽蛙的捕食偏好显著高于对蟾蜍的捕食偏好;在有牛蛙和没有牛蛙的情况下,赤链蛇对泽蛙和黑斑蛙的捕食偏好均没有差异。并且这种捕食偏好格局在以相似身体大小的牛蛙和三种当地蛙进行的实验中也比较类似。对赤链蛇捕食量进行分析发现,赤链蛇在存在外来猎物牛蛙的情况下,捕食个体数与仅有当地蛙的情况相比并无显著差异,但捕食的生物量有显著增加。 天敌在野外对不同种猎物的捕食是各种因素综合的结果,如不同的资源可利用量、蛇的捕食偏好、猎物个体大小等。因此,在捕食实验的基础上我们设计了野外调查研究。我们结合两栖类猎物资源可利用量,进行了两个季节的当地天敌赤链蛇对外来牛蛙及当地蛙的捕食和捕食偏好野外研究,并对影响赤链蛇分布的因素进行了分析。 对夏季113赤链蛇和秋季124条赤链蛇的食性分析以及104个水体的食物资源可利用量调查表明,外来牛蛙已成为当地可利用食物资源量中重要的组成部分,随着牛蛙在环境中密度的增加,它在赤链蛇食物中的比例也增加。结合资源可利用量的研究发现,赤链蛇在野外偏好捕食外来种牛蛙。这与我们在控制实验中的结论一致。 我们对影响赤链蛇分布的影响因素进行分析发现,赤链蛇的分布受猎物资源和人类活动干扰影响。其中猎物资源中牛蛙和夏季泽蛙、秋季黑斑蛙的相对密度会对赤链蛇的分布产生影响。水体到最近道路的距离也影响到赤链蛇的分布。 我们认为当地天敌赤链蛇偏好捕食外来种牛蛙,并把牛蛙作为食谱中重要的一部分。而且还因为这种改变,导致牛蛙的密度影响到了当地天敌赤链蛇的分布。 对陌生天敌赤链蛇一陌生入侵猎物牛蛙新奇互作模型的行为学机制进行探讨的结果显示,陌生天敌赤链蛇可以识别出陌生猎物牛蛙的气味,并表现出介于两种当地蛙科猎物黑斑蛙与泽蛙之间的闪舌偏好反应。而作为陌生猎物的牛蛙却对陌生天敌赤链蛇的气味没有表现出逃避反应。这种双方的行为学互作格局会导致陌生猎物更容易被陌生天敌捕食。这可能是捕食实验和野外调查中赤链蛇偏好捕食陌生猎物牛蛙的行为学机制。