氣候變化背景下生物入侵研究態勢的文獻計量分析

摘要： 生物入侵嚴重威脅生物多樣性與生態系統健康，對全球環境、經濟造成極大損失，而快速的氣候變化顯著影響外來生物的擴散和入侵進程。探討氣候變化背景下生物入侵研究態勢能夠從宏觀上把握該領域的國際研究現狀與熱點，為深入理解外來種入侵機制和制定合理的防治策略提供參考。該文基于最近27 a間（1990—2016年）科學文獻數據庫Web of Science中科學引文索引擴展版（SCI-E）數據，利用TDA等統計工具對氣候變化下生物入侵方面的研究進行了文獻計量分析。結果表明：27 a間共發表論文1 736篇，論文數量整體保持增長態勢，2009年開始進入快速發展階段；該領域的研究涉及環境科學與生態學、生物多樣性保護、植物學等多個學科；澳大利亞莫納什大學Chown SL教授發文量最高（35篇）；美國的總發文量（708篇）和高被引、高影響因子論文數量均居世界首位；發文量最多的研究機構是加利福尼亞大學（93篇），中國科學院發文量居世界第10位（27篇）；Biological Invasions是刊文量最大的學術雜志；物種分布模型、生物多樣性、全球變暖、風險評估等是近年來該領域的研究熱點；中國共發表論文52篇，中國科學院是國內最大的發文機構，其中，動物研究所、武漢植物園、植物研究所的發文量居中科院科研系統前三名；中國在氣候變化下生物入侵領域的高被引、高影響因子論文數量及國際合作強度亟待提升。未來需重點關注氣候變化下生物入侵的預測與風險評估、生物入侵與生物多樣性關系、入侵物種的系統進化、入侵生態系統的多營養級關系、海洋生物入侵、生物入侵與人類健康等問題。

關鍵詞： 生物入侵， 氣候變化， 文獻計量， 態勢分析

中圖分類號： Q948.15文獻標識碼： A文章編號： 10003142（2017）07093413

廣西植物37卷7期吳昊： 氣候變化背景下生物入侵研究態勢的文獻計量分析收稿日期： 20161209修回日期： 20170106

基金項目： 中國科學院知識創新工程重要方向項目（Y02A461H02）；中國科學院武漢植物園知識創新工程項目（Y455437H05） [Supported by Knowledge Innovation Program of Chinese Academy of Sciences（Y02A461H02）；Knowledge Innovation Program of Wuhan Botanical Garden （Y455437H05）]。

作者簡介： 吳昊（1986-），男，河南光山人，博士，講師，主要從事入侵生態學和群落生態學研究，（Email）wuhao86868686@163.com。A bibliometrical analysis of biological invasions

under the global climate change

WU Hao1， 2

（ 1. Wuhan Branch of National Science Library， Chinese Academy of Sciences， Wuhan 430071， China；

2. Wuhan Botanical Garden， Chinese Academy of Sciences， Wuhan 430071， China）

Abstract： Biological invasions seriously threat the global biodiversity and ecosystem health， causing great losses to global environment and economy. However， rapid climate change could significantly affect the diffusion and invasion of alien species. To explore the development situation of biological invasions under climate change could be helpful for better understanding the status and hot spots in this field， and also the benefitial for understanding the invasion mechanism and making effective management measures. In our study， we studied the Web of Science （WOS） database for publications pertaining to the biological invasions under climate change between the years 1990—2016， we then used the Thomson Data Analyzer （TDA） to operate the systematic analysis. We found that there were total 1 736 published papers in recent 27 years. The number of publications increased annually， while it rapidly increased since 2009. This research area related to several subjects such as environmental science and ecology， biodiversity protection， botany， etc. Prof. Chown SL form Monash University had the largest amounts of publications. USA had the maximum total papers， highly cited and high impact factor papers. California University published the most papers among international research institutes， while the Chinese Academy of Science （CAS） ranked the 10th. Biological Invasions was the academic journal which had the largest publications. Recent studies focused primarily on topics related to species distribution models， biodiversity， global warming and risk assessment. China totally published 52 articles， Chinese Academy of Science had the largest amounts of papers， while Institute of Zoology， Wuhan Botanical Garden， Institute of Botany ranking Top 3 among the branch organizations of CAS. In the future， China should give more attentions on the high level research papers and international cooperation of biological invasions under climate change. In addition， we need to focus on prediction and risk assessment of alien species， relationships between biological invasions and biodiversity， system evolution of invaders， relationships among multiple trophic levels of invaded ecosystem， marine biological invasion， influence of invasion on human health， etc under a rapid global climate change.

Key words： biological invasions， climate change， bibliometrics， situation analysis

生物入侵嚴重威脅全球生態系統健康和物種多樣性，而全球化進程進一步加劇了入侵速度（吳昊和丁建清，2014）。近年來，氣溫上升、氮沉降加劇、CO2含量增加等極端氣候使得各國的經濟、環境面臨嚴峻挑戰（魏一鳴等，2014）。在氣候變化背景下，外來物種通過生理適應、生態位拓展、改變與天敵的互作關系等途徑來減少生物、非生物因素的制約，從而削弱本土群落抵抗性，加速其入侵進程（Winder et al， 2011； Sorte et al， 2013）。氣候變化和生物入侵已經成為全球變化的重要組件，顯著影響生態系統功能和全球環境質量，引起廣泛關注（Thomas et al， 2004； kiritani， 2011）。但以往論文的研究對象多局限于某一入侵物種或特定區域，亟待從宏觀尺度上把握氣候變化下生物入侵研究的現狀及發展態勢。

文獻計量是一種借助文獻各種特征的數量， 采用數理統計等手段來描述、評價和預測科學技術現狀與發展趨勢的方法（賀萍等，2009；陳晶等，2014）。通過文獻計量分析，賀萍等（2009）、陳寶明等（2016）發現北美和歐洲是生物入侵領域研究力量較強的地區，亞洲地區尚待加強；Qiu & Chen（2009）認為全球五大洲在生物入侵領域的發文總量排名依次為美洲、歐洲、亞洲、大洋洲和非洲；魏一鳴等（2014）關于氣候變化的文獻計量則表明，生態脆弱性、自然災害和水資源是近期的研究熱點。但迄今為止，關于氣候變化背景下生物入侵領域的文獻計量分析尚屬空白。本文旨在了解該領域的國際研究態勢，以期為其未來研究提供科學參考。

1數據來源與分析方法

1.1 檢索詞的選擇與檢索方式

本文數據來源于Web of Science（WOS）中的科學引文索引擴展版（science citation index expanded， SCIE， 簡稱SCI），通過編寫檢索式來限定檢索范圍。根據SCI論文中關于 “生物入侵” 和 “氣候變化” 這兩個主題詞的常用英文寫法，編制檢索式：TS= [（biological invasions or biology invasions or bioinvasions or exotic species invasions or alien species invasions or nonnative species invasions or nonindigenous species invasions） and （climate change or climatic change or global climate change or global climatic change or climate variation or climatic variation or global climate variation or global climatic variation）]。共檢索1990—2016年氣候變化下生物入侵研究領域內發表的SCI論文1 786篇，選擇類型為 “Article” 和 “Review” 的論文進行分析，最終獲得1 736篇文獻（數據更新時間為2016年6月6日）。

1.2 數據處理

利用Thomson Data Analyzer（TDA）（6.5.20版）軟件對文獻數據進行處理和分析。TDA是美國Thomson公司開發的專業分析工具，能夠對數據進行深度挖掘并實現可視化。首先利用TDA對文獻數據進行挖掘和清洗，然后將數據按學科領域、論文發表年度、研究機構、關鍵詞等信息進行分類統計，并繪制國家合作、熱點關鍵詞等數據的關聯可視化圖。

2結果與分析

2.1 文獻數量年度分布特點

1990—2016年間，共發表關于氣候變化下生物入侵研究的SCI論文1 736篇，27 a以來，發文數量呈穩態增長趨勢（圖1）。國際上從1990年開始有相關文獻出版，分別為 Gucinski H （美國環保局） 等人（1990）在Fisheries上發表的題為“Global climate change： Policy implications for fisheries”、Bond WJ （南非開普敦大學）和 Richardson DM （南非林業研究所）（1990）在South African Journal of Science上發表的題為“What can we learn from extinctions and invasions about the effects of climate change？”的論文（Bond & Richardson，1990；Gucinski et al， 1990）。這兩篇文章最早涉及氣候變化下的生物入侵。由圖1可知，2000年以前的發文數量較少，屬于萌芽階段；2000—2008年之間論文總量明顯增大，屬于起步階段；2009年至今，文獻數量急劇增加，研究進入快速發展階段。尤其是近3 a，年度發文量超過200篇，表明氣候變化下的生物入侵研究已引發當前國際社會廣泛關注。由于文獻檢索日期為2016年6月6日，該年文獻記錄尚不完整，因此2016年的發文量相比2015年有較大回落。

2.2 主要研究學科分布

表1按照發表論文的數量依次列出了1990—2016年氣候變化背景下生物入侵研究所涉及的前10名學科（按照 ISI 數據庫學科分類）。從學科分布來看，該研究是一個多學科交叉的領域，其內容不僅涉及到宏觀學科，如：環境科學與生態學、生物多樣性保護、自然地理學；同時，也涉及研究對象比較精確的專業學科，如：植物科學、林學、動物學、海洋與淡水生物學；甚至滲透到微觀學科，如：進化生物學、生物醫學等。其中，論文數量排在首位的學科為環境科學與生態學（1 008篇），其發文量占總檢索文獻量在50%以上。由于多數論文同時涉及兩個或兩個以上的學科領域，故表1中各學科發文量總和高于總檢索量。

2.3 研究力量及刊文情況比較

2.3.1 發文作者分析氣候變化下生物入侵研究領域發文數量前10名學者名單依次為Chown SL（澳大利亞莫納什大學）、Hulme PE（新西蘭林肯大學）、Pysek P（捷克共和國科學院）、Richardson DM（南非斯坦陵布什大學）、Essl F（澳大利亞維也納大學）、Thuiller W（法國國家科學院）、Olden JD（美國華盛頓大學）、Bradley BA（美國馬薩諸塞州大學）、Kriticos DJ（澳大利亞聯邦科學與研究組織）、Vila M（西班牙高等科研理事會）（表2）。其中，Chown SL發文量最高（35篇），Chown SL現任澳大利亞莫納什大學生物科學系教授，其主要研究方向為以下三點：（1）宏觀生理學：生物如何通過大規模的生理進化來減緩環境變化的影響？（2）入侵生物學：探索外來入侵物種對各種形式生物多樣性的影響；（3）保護生物學：關注南極地區的物種及生態系統保護，特別是制定相應的保護政策。

2.3.2 發文國家分析在67個發文國家中，發文量居前10名的國家依次為美國、澳大利亞、英國、德國、法國、西班牙、加拿大、南非、瑞士和新西蘭（表2）。其中，美國的發文數量居世界第一位（708篇），分別是是排名第2位澳大利亞（218篇）和第3位英國（207篇）發文量的3倍多，占總檢索文獻量的40.783%，表明美國在該研究領域處于主導地位；發文量前10名國家中，發達國家占據9個，說明發達國家在氣候變化下生物入侵領域的研究實力明顯高于發展中國家；此外，南非的發文量雖然只排名世界第8位，但其是最早涉及該研究領域的國家之一（Bond & Bichardson，1990），也是發文量前10名中唯一的發展中國家，反映出南非在氣候變化背景下生物入侵研究領域起步較早，并投入了較多的科研力量。

2.3.3 發文機構分析按照全部作者統計，氣候變化下生物入侵領域發文量較多的10個機構依次為美國加利福尼亞大學、南非斯坦陵布什大學、美國地質調查局、西班牙高等科學委員會、美國林業局、美國華盛頓大學、美國科羅拉多大學、新西蘭林肯大學、捷克共和國科學院、中國科學院（表2）。以上10個科研機構共發表論文439篇，占據總檢索文獻數量的1/4。美國加利福尼亞大學以93篇的發文量位居首位、南非斯坦陵布什大學發文量位居第2位（71篇）。其中，加利福尼亞大學發表的文章主要來自于其戴維斯分校和伯克利分校；斯坦陵布什大學發表的文章則主要來自其下屬的入侵生物卓越研究中心。在發文量前10名機構中，美國所屬的單位占據了1/2，表明美國在此領域擁有較強的科研實力。此外，中國科學院作為除了南非斯坦陵布什大學之外另一發展中國家的科研機構，居于發文量第10位（27篇），表明中國科學院在氣候變化下生物入侵研究領域也擁有一定的國際學術地位。

2.3.4 發文期刊分析1990—2016年刊載氣候變化下生物入侵領域論文數量前10名的國際期刊依次為Biological Invasions（IF=2.876，環境科學與生態學3區）、 Diversity and Distributions（IF=5.355，環境科學與生態學2區）、 PLoS One（IF=3.648，生物學3區）、 Global Change Biology（IF=8.708，環境科學與生態學1區）、 Global Ecology and Biogeography（IF=7.180，環境科學與生態學1區）、 Ecology Letters（IF=16.783，環境科學與生態學1區）、 Ecology（IF=6.155，環境科學與生態學2區）、 Conservation Biology（IF=5.199，環境科學與生態學2區）、 Forest Ecology and Management（IF=3.153，農林科學1區）、 Ecological Applications（IF=5.508，環

2.4 研究合作情況

利用TDA工具對發文國家及研究機構的合作關系分別進行關聯統計，并繪制關聯可視化圖（圖2，圖3）。圖中點的大小代表不同國家（機構）發表文獻量的多少，點與點之間的連線及其距離代表了各國家（機構）之間研究內容的關聯程度，連線越粗，距離越近，則代表其相互之間的關聯程度就越高（邢穎等，2010）。

2.4.1 國家合作以中國與發文量前10名的國家進行關聯分析，結果如圖2所示。前10名國家之間在氣候變化下生物入侵研究領域存在較為密切的合作關系，其中，美國與除南非之外的其余8個國家存在很強的合作關系，其最密切的合作成員是加拿大；新西蘭、英國、法國、澳大利亞與其它國家之間均存在很強的合作關系；英國—法國—西班牙、新西蘭—瑞士—德國、美國—加拿大—澳大利亞分別形成3個密切合作的小區域；南非雖然其它國家之間也存在合作關系，但其關聯程度不高，尤其是與瑞士、德國、加拿大之間的合作強度較弱；中國僅與美國、加拿大、澳大利亞3個國家之間存在合作關系，其最密切的合作成員國是美國。

2.4.2 研究機構合作對發文量前20名的國際科研機構合作情況進行關聯分析，由圖3可知，美國的9所機構之間均存在較為密切的合作，發文量居首位的加利福尼亞大學與斯坦福大學合作關聯度最高；蘇黎世聯邦理工學院、澳大利亞昆士蘭大學也與美國的部分機構存在合作關系；發文量第2位的南非斯坦陵布什大學與捷克、德國、英國和新西蘭等國家的科研機構具有較高的合作關聯度，其最密切的合作對象是捷克布拉格查爾斯大學；中國科學院雖然發文量居世界第10位，但與其它科研機構之間無密切合作關系；此外，法國科學院的科研活動也相對獨立。

2.5 熱點關鍵詞

關鍵詞能夠對文章主題進行高度概括和精煉，高頻次的關鍵詞可以看作是該領域最新的研究熱點（曹永強等，2016；唐霞和張志強，2016）。使用TDA工具對氣候變化下生物入侵領域的文獻進行關鍵詞統計。由于英文關鍵詞存在多詞同意現象，因此對含義相同或相近的詞進行合并。如：“exotic species”、“alien species” 、“introduced species”都是外來物種的意思，統一采用“exotic species”，得出頻次居于前20名的高頻關鍵詞（表3）。外來物種、氣候變化、生物入侵、物種分布模型（頻次≥100）是當該領域的研究核心；此外，生物多樣性、全球變暖、風險評估等問題（頻次≥40）也是當前的研究熱點。按照20個高頻關鍵詞的屬性可以劃分為三大類：（1）入侵機制（10個詞）：外來物種、氣候變化、全球變暖、干擾、繁殖體壓力、適應性、生物地理學、火、物候學、表型可塑性。（2）入侵效應（6個詞）：生物入侵、生物多樣性、擴散、分布區擴展、競爭、滅絕。（3）入侵防治（4個詞）：物種分布模型、風險評估、保護、管理。氣候變化下的生物入侵機制引起較大關注。

以20個高頻關鍵詞繪制關聯可視化圖（圖4），圖4中圓點大小代表關鍵詞的中心度，點與點之間連線長短及粗細代表關聯程度的強弱。由圖4可知，“外來物種”和“氣候變化”這兩個詞居于關聯圖的核心位置，與其它關鍵詞之間存在一定的關聯度；“全球變暖—生物多樣性”、“氣候變化—外來物種”、“繁殖體壓力—生物入侵”形成三組關聯性較強的詞對； 直接影響“外來物種”的詞主要有“氣候變化” 、“全球變暖”、“干擾”和“適應性”，而直接影響“生物入侵”的詞主要是“繁殖體壓力”和“生物地理學”；“氣候變化”和“全球變暖”并未直接對“生物入侵”產生較強影響，它們可能通過影響“外來物種”而最終導致生物入侵。

2.6 高影響力論文

2.6.1 高被引論文1 736篇論文中，總被引次數前10名的論文如表4所示。其中，由Hooper et al（2005）發表在Ecological Monographs上的文章總被引次數（2 550次）和年均被引次數（213次）均居于首位，該綜述論文詳細分析了“人類活動—氣候變化—生物入侵和滅絕-生物多樣性”的四級反應鏈（Hooper et al， 2005）。10篇高被引論文的研究內容涉及氣候變化下生物入侵與物種多樣性、群落可入侵性、森林系統破碎化與抗性、可利用性資源競爭等多個方面。在10篇文章中，有7篇論文的發文機構均為美國的大學，表明美國在該領域的學術影響力遠高于其它國家。此外，巴拿馬、澳大利亞和英國也分別發表了1篇被引率較高的文章。

2.6.2 高影響因子論文根據檢索結果，1990—2016年氣候變化下生物入侵領域的5篇高影響因子論文分別發表在國際頂尖學術期刊Nature（美國、英國各1篇）和Science（美國、英國和瑞士各1篇）上（表5）。其中，美國學者發現氣候變暖能夠延緩入侵樹種的老葉衰落時間，從而促使其積累更多的生物量（Fridley， 2012）；此外，美國學者還發現氮沉降、CO2濃度上升等氣候變化事件能夠促使入侵者與生境之間形成反饋調節，加速全球生物群的同質化（Stuart et al， 1997）。英國學者發現CO2濃度上升會加速海洋的酸化，為入侵的水生動物提供了生態避難所，從而威脅海洋系統中的本土生物多樣性（HallSpencer et al， 2008）；英國學者還認為入侵者比本土種更能適應環境變化帶來的擾動，由于存在這種 “生物惰性”（biological inertia）而加劇了本土物種的滅亡（Willis & Birks，2006）；瑞士學者則通過氣候生態位測驗，認為氣候變化并未在大尺度空間上顯著影響入侵物種的生態位（Petitpierre et al， 2012）。

2.7 中國的發文概況

近25年以來，中國在氣候變化背景下生物入侵研究領域發表的SCI論文共52篇。其中，最早是由張知彬（中科院動物研究所）等發表在Integrative Zoology上（Zhang et al， 2006）、以及李邁和（中科院成都山地災害與環境研究所）等發表在Journal of Integrative Plant Biology上的文章（Li et al， 2006）。國內發文量最大的機構是中國科學院（27篇），其中，動物研究所（6篇）、武漢植物園（5篇）、植物研究所（4篇）發表的文章數量居中科院科研系統前三位。此外，復旦大學（4篇）和中山大學（4篇）發文量也相對較大。

中國在氣候變化下生物入侵領域SCI論文發文量較多的期刊為PLoS ONE（7篇）和Biological Inva

Chinese meaning1401Exotic species外來物種1131Conservation保護2376Climate change氣候變化1228Propagule pressure繁殖體壓力3353Biological invasions生物入侵1325Adaptation適應性4109Species distribution models物種分布模型1424Biogeography生物地理學559Biodiversity生物多樣性1524Management管理649Global warming全球變暖1622Fire火740Risk assessment風險評估1721Competition競爭839Disturbance干擾1821Phenology物候學938Dispersal擴散1920Extinction滅絕1036Range expansion分布區擴展2020Phenotypic plasticity表型可塑性sions （3篇）。中國學者（第一作者和通訊作者機構均為中國機構）發表的5篇較高影響因子SCI論文（5年JCR平均影響因子>6.0）分別為：中科院武漢植物園丁建清課題組在Global Change Biology上發表的關于氣候變暖改變入侵植物與其天敵昆蟲互作關系，從而加劇高緯度地區植物入侵態勢的文章（Lu et al， 2013）；此外，丁建清課題組還在Ecology Letters上發表了關于氣候變暖影響入侵生物—本土生物—生防天敵三級互作關系，從而加劇生物防治“非靶標效應”的文章（Lu et al， 2015）；中科院動物研究所李義明課題組在Ecology Letters上發表的關于地形異質性、入侵區與原產地氣候相似性程度影響全球外來爬行類動物入侵進程的論文（Liu et al， 2014）；清華大學楊軍課題組發表在Global Ecology and Biogeography上關于人類活動、氣候差異影響本土和入侵植物種類組成，導致城市生態系統生物同質化的文章（Yang et al， 2015）；廈門大學張宜輝課題組發表在Ecology上關于“紅樹林-入侵植物互花米草”生態交錯帶對人類活動、全球氣候變化的響應與反饋機制的文章（Li et al， 2014）。

3討論與結論

基于對SCI論文的計量分析，發現氣候變化背景下生物入侵研究領域具有以下特征：1990—2016年間論文數量整體保持增長態勢，2009年開始進入迅速發展期；該領域涉及環境科學與生態學、生物多樣性保護等多個學科；澳大利亞莫納什大學Chown SL教授發文量最高；美國加利福尼亞大學是發文總量最多的機構，中國科學院發文總量居世界第10位；Biological Invasions是發文量較大的期刊；歐、美等國家間存在較為密切的合作關系，而中國在此領域的國際合作較弱；物種分布模型、生物多樣性、全球變暖、風險評估等是近年來氣候變化下生物入侵領域的研究熱點；中國科學院是國內最大的發文機構，其次為復旦大學和中山大學。

氣候變化是生物入侵的強有驅動力，在未來，全球變暖、氮沉降加劇、降雨帶北移、二氧化碳濃度上升等氣候變化趨勢將持續進行（丁一匯和王會軍，2016）。氣候變化驅動的外來種入侵效應比某個入侵種單一引起生態系統功能變化的作用要大（Gedan & Bertness，2009），且大多數入侵物種具備快速遷移的能力，它們將利用氣候變化提供的新環境大量繁殖和擴散，進一步加劇入侵威脅。氣候變化下的生物入侵研究遠超過單一科學范圍，甚至可上升至政治議題（Occhipintiambrogi & Savini，2003），值得國際社會廣泛關注。中國幅員遼闊，跨越50個緯度和5個氣候帶，多樣的氣候條件更有利于外來物種入侵。中國入侵種已達529種，是全球遭受入侵危害最為嚴重的國家之一。對于中國而言，應加強對加利福尼亞大學等優秀國際機構關于氣候變化下生物入侵研究動態的關注，特別是南非斯坦陵布什大學入侵生物研究中心，其在該領域的科研成績卓越，且南非與中國同屬發展中國家，加強與該機構交流合作并借鑒其科研經驗或有助于快速提升我國在此研究領域的科研水平。

經過27 a的發展，國際生物入侵研究領域取得了諸多重要進展。但在全球氣候變化背景下， 外來生物將凸顯出形式更為多樣的入侵過程并為生物入侵研究帶來新的挑戰（吳昊和丁建清，2014）。因此，未來該領域的研究內容仍應重點關注以下幾個方向：

（1）氣候變化下生物入侵的預測與風險評估。全球變暖、二氧化碳上升、氮沉降等氣候條件的改變導致棲息地生境及生態系統屬性發生變化，進而增加群落的可入侵性；同時，氣候變化也會顯著影響外來種的生理、生態屬性（Bradley et al，2010）。因此，利用基于生境適宜性評價的各類生態模型對入侵物種潛在分布區進行預測、并建立完整的入侵風險評估框架體系，深入探討生物入侵與微生境之間的反饋作用、制約入侵進程的非生物因子之間的交互作用以及不同生態系統對生物入侵響應的差異性，將有利在快速的氣候變化背景下制定切實有效的生物入侵防治管理措施（Diez et al， 2012；Sorte et al， 2013；Vicente et al， 2016）。此外，生態模型的建立也要充分考慮不同外來物種在其整體入侵進程中的差異性（傳播、建群力度以及大時空尺度上的種群變化模式）（Chapman et al， 2016）。

（2）氣候變化下生物入侵對本土生物多樣性的影響。氣候變化可能導致入侵物種的生態位拓展，加劇其與本土物種的種間競爭，威脅本土物種多樣性（Camenen et al， 2016；Wu et al， 2016）；同時氣候變化也可能增加入侵生物的繁殖體壓力、消除其“基因瓶頸”效應，擾亂本土群落中物種的時空分布格局（Simberloff，2009），并加劇外來種與本土種的雜交幾率，顯著降低本土生物的基因多樣性（Chown et al， 2015）。對于兩棲爬行類入侵動物而言，其入侵熱點與全球范圍內生物多樣性水平較高的地理區域相重疊，且在氣候變化背景下，這些外來種的潛在入侵風險區域會擴展至高緯度地區（Li et al， 2016）。因此，探討氣候變化下生物入侵-生物多樣性關系有利于制定優先保護措施以減輕外來物種的入侵危害。

（3）氣候變化對入侵物種基因變異及其系統進化的影響。盡管已有研究表明入侵物種的種群遺傳多樣性較低，但僅限于基因片段甲基化修飾等解釋（Gao et al， 2010），而較少涉及氣候變化對入侵物種在大時空尺度上生物地理學模式的影響。運用分子測序、擴增片段長度多態性等技術手段對比外分析氣候變化對外來入侵物種遺傳變異的影響，探究氣候因子在其進化及系統發育過程中的作用，可進一步揭示生物入侵的地理系統學特征，以反演外來物種的入侵史及預測入侵態勢（Hodgins et al， 2013）。

（4）氣候變化影響入侵生態系統的多營養級關系。地上-地下多營養級生物之間的相互作用顯著影響群落物種組成及其生物多樣性水平，尤其是對于入侵植物群落而言，應深入理解氣候變化背景下寄主植物如何影響其地上地下天敵昆蟲生活史（如地上成蟲和地下幼蟲）、以及生防天敵如何影響本土與入侵植物的競爭關系，這對于預測入侵群落動態變化、以及評價生物因子對外來物種入侵風險的作用至關重要（Van der Putten et al，2010；Lu et al， 2016）。此外，氣候變化導致入侵植物-根際微生物互作關系的改變也應引起重視（Saha et al， 2016）。

（5）氣候變化與海洋生態系統的生物入侵。目前諸多學者已針對陸生入侵生態系統做了大量研究，但關于海洋生物入侵的問題研究甚少。近年來，氣候變化導致的海洋變暖、海水酸化等問題使得海洋系統的初級生產力、功能群、食物網結構均發生顯著改變，如海水變暖會消除某些外來物種的低溫生殖障礙，從而加速海洋生物入侵（Aronson et al，2007； Occhipintiambrogi，2007）。

（6）氣候變化加劇生物入侵對人類健康的威脅。諸多外來入侵物種都是病菌的攜帶者或其媒介生物，快速的氣候變化可能導致這類有毒有害入侵者種群的大規模爆發和擴散，從而加劇人類感染各類疾病的概率。如入侵種白紋伊蚊（Aedes albopictus）是登革病毒（dengue virus）的攜帶者，氣候變暖能夠促進白紋伊蚊的產卵率及生長發育速率，增加其攜帶和傳播病毒的能力，進而導致人群患上登革熱?。↙eisnham & Juliano，2012）。在氣候變化背景下，應加大這些對人類健康存在巨大威脅的入侵生物的監測與防治。

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