外來物種入侵正導致全球生物多樣性的快速下降，對外來物種進行早期預警對防治外來物種侵害至為關鍵。外來物種入侵數量與環境容納量密切相關，揭示外來物種數量快速增長的棲息地麵積閾值，對於預測外來物種入侵防控的黃金窗口期非常重要。島嶼係統由於長期與大陸隔離，物種多樣性較低、生物抵抗能力較弱，對外來物種入侵尤其敏感；同時，其明確的地理空間邊界為探討入侵預警的棲息地麵積閾值提供了獨一無二的條件。其中，小島嶼效應（Small-island effect）是島嶼生物地理學的重要前沿領域和核心問題之一，它是指當島嶼麵積小於某一閾值時，物種數不隨島嶼麵積增長的格局。伴隨外來物種入侵速度不斷增加，島嶼上外來物種數量持續增長，理論上會快速突破物種隨機滅絕的“小島嶼效應”，呈現出外來物種數量隨島嶼麵積快速增加的趨勢（圖1）。然而，雖然前期有個別研究在區域尺度（如加勒比群島）已發現外來兩棲爬行類物種數隨島嶼麵積表現出非線性增長現象，在全球尺度島嶼係統外來物種數隨島嶼麵積的非線性增長尚未得出普適性規律；此外，也從未有研究應用小島嶼效應預測外來物種快速增長的棲息地麵積閾值及其影響因素，這限製了外來入侵物種預警理論和風險評估科學策略的發展。

為此，必威精装版app西汉姆联 劉宣研究團隊首先構建了全球54個群島4,277個島嶼上已成功建群的769種外來鳥類、哺乳動物、兩棲動物和爬行動物數據集。然後，為了探究已建群外來物種數隨島嶼麵積的增長格局，研究人員應用斷點回歸模型和傳統線性模型擬合了不同類群在全球尺度和各分群島尺度的種-麵積關係，並據此量化了已突破小島嶼效應拐點而出現外來種數快速增長的島嶼麵積閾值，最後從引種特征、入侵地生物和棲息地特征等不同方麵分析了外來物種小島嶼效應出現的影響因素（圖1）。

研究發現：在全球尺度上，已有330種已建群外來鳥類在10,388個島嶼、204種外來獸類在3,735個島嶼、84種外來兩棲動物在617個島嶼、151種外來爬行動物在594個島嶼出現了小島嶼效應（即已建群外來物種數量在麵積閾值以上隨島嶼麵積快速增長）（圖2）；在群島尺度上，超過60%的群島，包括30個外來獸類建群的群島、17個外來兩棲爬行動物建群的群島、48個外來鳥類建群的群島已出現小島嶼效應（圖3）。其中，當外來物種引入事件較多（即高繁殖體壓力）、棲息地多樣性較低（即提供給外來物種的空缺生態位較少）、曆史上外來動物建群數量較多（即入侵熔斷效應較高）、麵積範圍更大的群島更容易出現小島嶼效應。

進一步研究發現：在全球尺度上，已經有過半的島嶼（50.4%），包括87.6%的外來鳥類建群的島嶼、65.9%的外來兩棲動物建群的島嶼、36.7%的外來爬行動物建群的島嶼和11.4%的外來哺乳動物建群的島嶼，已達到了小島嶼效應預測的外來物種數快速增長的麵積閾值；在群島尺度上，已達到陸棲脊椎動物物種數快速增長麵積閾值的島嶼數量在不同類群和不同群島具有較大差異，其中兩棲爬行動物外來物種已達快速增長閾值的島嶼數量最多（37.7%），然後依次是鳥類（30.1%）和獸類（21.3%，圖4）；加那利群島和夏威夷群島已達到快速增長閾值的島嶼數量最多，而西印度群島相對較少（圖4）。

綜上所述，本項工作以全球島嶼外來陸棲脊椎動物為研究係統，率先開展了建群外來物種數與島嶼麵積非線性增長規律的研究，揭示了外來陸棲脊椎動物在全球60%以上的群島已出現了小島嶼效應，同時解析了影響外來物種小島嶼效應格局出現的因素，並推斷出超過50%的全球島嶼已達到外來物種數快速增長的麵積閾值。根據研究結果，我們建議應及時采取有效措施，優先在已出現小島嶼效應的群島根除已建群的外來物種，並防止新的入侵事件的發生。該研究與傳統物種分布模型量化棲息地適宜性的預警框架不同，首次應用島嶼生物地理學方法從外來物種數量快速增長拐點的角度拓展了外來動物入侵預警的棲息地麵積閾值理論；研究結果不僅有助於指導島嶼生物入侵的早期防控，而且為預測人類活動導致棲息地日益破碎（島嶼）化背景下的生物入侵擴散動態提供了新的思路。

相關工作近日在線發表於《英國皇家學會會刊B: 生物科學》（Proceedings of the Royal Society B：Biological Sciences）。南京師範大學與必威精装版app西汉姆联 聯合培養碩士研究生李炎夏為論文第一作者，必威精装版app西汉姆联 劉宣研究員和南京師範大學王彥平教授為論文共同通訊作者。該工作得到國家自然科學基金和中國科學院青年創新促進會等項目支持。

論文鏈接：https://royalsocietypublishing.org/doi/epdf/10.1098/rspb.2024.0844

圖1. 全球島嶼係統外來陸棲脊椎動物物種數隨島嶼麵積增長規律的理論研究框架

圖2. 全球尺度島嶼外來陸棲脊椎動物的種-麵積關係（在不同脊椎動物類群中，小島嶼效應模型均為最佳種-麵積關係）

圖3. 群島尺度島嶼外來陸棲脊椎動物的種-麵積關係（紅色表示小島嶼效應模型為最佳種-麵積關係）

圖4 外來陸棲脊椎動物種類數量達到小島嶼效應預測閾值的島嶼數量在分群島和分類群中的空間分布