Малиновський А.К.
Проблемно-аналітична база даних Інвазійні види: структура, функції і перспективи застосування // Наук. зап. Держ. природознавч. музею. - Львів, 2019. - 35 - С. 125-142.
DOI: https://doi.org/10.36885/nzdpm.2019.35.125-142
Ключові слова: Інвазійні види, база даних, екологічна ніша, адаптаційний потенціал, антропогенні і кліматичні зміни
Біологічні інвазії спричинені низкою як природних та антропогенних чинників: інвазій, пов'язаних зі спалахами чисельності та розширенням ареалу; інтродукції з практичною метою та культивуванням у ботанічних садах, розсадниках; випадкових занесень транспортною мережею, імпортом сільгосппродукції тощо. Стратегії пом'якшення наслідків впливу інвазійних видів на довкілля полягає у об'єктивній оцінці та достовірних прогнозах, побудованих за різноманітними потенційними сценаріями кліматичних змін та ступенів порушення середовища.
База даних "Інвазійні види" розроблялась як основний компонентом регіональної моніторингової мережі контролю за розселенням інвазійних і потенційно інвазійних видів рослин. В її основі – нагромадження, узагальнення та багатофакторний аналіз даних моніторингу та можливість прогнозів подальших інвазій за різними сценаріями змін середовища.
Отримані результати будуть покладені в основу розробки нової комплексної технології оцінки ризиків інвазій та найширшого застосування ефективних методів біоконтролю у сільському та лісовому господарствах, охороні здоров'я та збереження біорізноманіття, моніторингу інвазійного процесу, прогнозування екологічних ситуацій, організація заходів за контролем інвазійних видів і, у кінцевому підсумку, для забезпечення екологічної та економічної безпеки. Інформаційний продукт у вигляді БД забезпечує доступ до мережевого ресурсу і технологій представляє інтерес для ряду міністерств та відомств, широкого спектра державних та комерційних структур, працюючих у різних галузях, а також виконувати роль соціальної реклами підвищуючи екологічну освіту.
Список літератури
- Кияк В., Кобів Ю., Жиляєв Г., Білонога В., Дмитрах Р., Микітчак Т., Решетило О., Кобів В., Нестерук Ю., Штупун В., Гинда Л. Зміни структури популяцій рідкісних видів високогір’я Карпат і проблеми їх збереження / За ред. В. Кияка. – Львів: Вид-во ННВК "АТБ", 2018. – 280 с.
- Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. – Едиториал УРСС, 2003. – 260 с.
- Философский энциклопедический словарь. – М., 1989. – С. 511.
- Beest M., Esler K., Richardson D. Linking functional traits to impacts of invasive plant species: a case study // Plant Ecology. – 2015. – V. 216. – P. 293-305.
- Bellard C., Thuiller W., Leroy B., Genovesi P., Bakkenes M., Courchamp F. Will climate change promote future invasions? // Global Change Biology. – 2013. – V. 19. – Р. 3740-3748.
- Bijlsma R., Loeschcke, V. Genetic erosion impedes adaptive responses to stressful environments // Evolutionary Applications. – 2012. – V. 5. – Р.117-129.
- Blossey B., Notzold R. Evolution of Increased Competitive Ability in Invasive Nonindigenous Plants: A Hypothesis // Journal of Ecology. – 1995. –V. 83, N. 5. – Р. 887-889.
- Bussotti F., Pollastrini M., Holland V., Bruggeman W. Functional traits and adaptive capacity of European forests to climate change // Environmental and Experimental Botany. – 2015.– 111(3). – Р. 91-113.
- Chown St., Hodgins K A., Griffin P.C., Oakeshott J.G., Byrne M., Hoffmann A.A. Biological invasions, climate change and genomics // Evolutionary Applications. – 2015. – V. 8 (1). – P. 23-46. https://doi.org/10.1111/eva.12234
- Chun Y.J., Collyer M.L., Moloney K.A., Nason J.D. Phenotypic plasticity of native vs. invasive purple loosestrife: a two-state multivariate approach // Ecology. – 2007 – V. 88 – Р. 1499-1512.
- Colautti R., Barrett Sp. Rapid Adaptation to Climate Facilitates Range Expansion of an Invasive Plant // Science. – 2013. – Р. 364-366.
- Colautti, R. & Lau, J.A. Contemporary evolution during invasion: evidence for differentiation, natural selection, and local adaptation // Molecular Ecology. – 2015 – V. 24. – Р. 1999-2017.
- D’Antonio, C. & Meyerson, L.A. Exotic plant species as problems and solutions in ecological restoration: a synthesis // Restoration Ecology. – 2002. – V. 10. – Р. 703-713.
- Davidson A.M., Jennions M, Nicotra A.B. Do invasive species show higher phenotypic plasticity than native species and if so, is it adaptive? A meta-analysis // Ecology Letters. – 2011. – V. 14. – Р. 419-431.
- Davis M.B., Shaw R.G. Range shifts and adaptive responses to Quaternary climate change // Science. – 2011. – V. 292. – Р. 673-679.
- De Clercq P., Mason P.G., Babendreier D. Benefits and risks of exotic biological control agents // BioControl. – 2011. – V. 56. – P. 681-698.
- Dlugosch K.M., Parker I.M. Founding events in species invasions: genetic variation, adaptive evolution, and the role of multiple introductions // Molecular Ecology. – 2008. – V. 17. – Р. 431-449.
- Dukes J.S., Mooney H.A. Does global change increase the success of biological invaders? // Trends Ecology and Evolution – 1999. – V. 14 – P. 135-139.
- Ellstrand N.C., Elam, D.R. Population genetic consequences of small population size: implications for plant conservation // Annual Review of Ecology and Systematics – 1993. – V. 24. – Р. 217-242.
- Etterson J.R., Shaw R.G. Constraint to adaptive evolution in response to global warming // Science – 2001. – V. 294. – Р.151-154.
- Facon B., Genton B.J., Shykoff J., Jarne P., Estoup, A., David P. A general eco-evolutionary framework for understanding bioinvasions // Trends in Ecology and Evolution, – 2006. – V. 21. – P. 130-135.
- Felker-Quinn E., Schweitzer J.A., Bailey J.K. Meta-analysis reveals evolution in invasive plant species but little support for Evolution of Increased Competitive Ability (EICA) // Ecology and Evolution. – 2013. – V. 3(3) – Р. 739-751.
- Fernandes P., Antunes C., Correia O., Maguas C. Do climatic and habitat conditions affect the reproductive success of an invasive tree species? An assessment of the phenology of Acacia longifolia in Portugal // Plant Ecology – 2015. – V. 216. – P. 343-355.
- Finnegan E.J. Epialleles - a source of random variation in times of stress. // Current Opinion in Plant Biology. – 2002. – V. 5. – P. 101-106.
- Fowler S.V., Paynter Q., Dodd S., Groenteman R. How can ecologists help practitioners minimize non-target effects in weed biocontrol? // Journal of Applied Ecology. – 2012. –V. 49 – P. 307-310.
- Garcıa-Ramos G., Rodrıguez D. Evolutionary speed of species invasions // Evolution. – 2002. – V. 56. – Р. 661- 668.
- Ghalambor C.K., McKay K. Carroll S.P., Reznik D.N. Adaptive versus non-adaptive phenotypic plasticity and the potential for contemporary adaptation in new environments // Functional Ecology – 2007. – V. 21. – Р. 394-407.
- Godoy O., Saldana A., Fuentes N., Valladares F. & Gianoli E. Forests are not immune to plant invasions: phenotypic plasticity and local adaptation allow Prunella vulgaris to colonize a temperate evergreen rainforest // Biological Invasions. – 2010. – V. 13. – Р. 1615-1625.
- Grossman, J.D., Rice, K.J. Contemporary evolution of an invasive grass in response to elevated atmospheric CO2 at a Mojave desert FACE site // Ecology Letters. – 2014. – V. 17. – Р. 710-716.
- Gurevitch J., Padilla D.K. Are invasive species a major cause of extinctions? // Trends Ecology Evolution. – 2004. – V. 19. – P. 470-474.
- Hellmann J.J, Byers JE, Bierwagen BG et al. Five potential consequences of climate change for invasive species // Conservation Biology Journal. – 2008. – V. 22. – P. 534-543.
- Hendry A.P., Kinnison M.T. Perspective: the pace of modern life: measuring rates of contemporary microevolution // Evolution. – 1999. – V. 53. – Р. 1637-1653.
- Hereford J. A quantitative survey of local adaptation and fitness tradeoffs // The American Naturalist. – 2009. – V. 173. – Р. 579 588.
- Hoeksema J.D., Forde, S.E. A meta-analysis of factors affecting local adaptation between interacting species // The American Naturalist. – 2008. – V. 171. – Р. 275-290.
- Kilkenny F.F., Galloway, L.F. Adaptive divergence at the margin of an invaded range // Evolution. – 2013. – V. 67. – Р. 722-731.
- Lachmuth S., Durka W., Schurr F.M. Differentiation of reproductive and competitive ability in the invaded range of Senecio inaequidens: the role of genetic аllee effects, adaptive and non adaptive evolution // The New Phytologist. – 2011. – V. 192. – Р. 529-541.
- Lambrinos J.G. How interactions between ecology and evolution influence contemporary invasion dynamics // Ecology. – 2004. – V. 85. – Р. 2061-2070.
- Lande R. Genetics and demography in biological conservation // Science. – 1988. – V. 241. – Р. 1455-1460.
- Lee C.E. Evolutionary genetics of invasive species // Trends in Ecology & Evolution. – 2002. – V. 17. – Р. 386-391.
- Leger E.A. & Rice K.J. Assessing the speed and predictability of local adaptation in invasive California poppies (Eschscholzia californica) // Journal of Evolutionary Biology. – 2007. – V. 20. – Р. 1090-1103.
- Leger E.A., Espeland E.K., Merrill, K.R., Meyer S.E. Genetic variation and local adaptation at a cheatgrass (Bromus tectorum) invasion edge in western Nevada // Molecular Ecology. – 2009. – V. 18. – Р. 4366-4379.
- Leimu R., Mutikainen P., Koricheva J., Fischer M. How general are positive relationships between plant population size, fitness and genetic variation? // Journal of Ecology. – 2006. – V. 94. – P. 942-952.
- Linder M., Fitzgerald J.B., Zimmermann N.E., Reyer C., Delzon S., Van der Maaten E., Schelhass M.-J., Lasch P., Eggers J., Van der Maaten-Theunissen M., Suckow F., Promas A., Poulter B., Hanewinkel M. Climate change and European forests: What do we know, what are the uncertainties, and what are the implications for forest management? // Journal of Environmental Management. – 2014. – V. 146 (12). – Р. 69-83.
- MacDougall AS, Turkington R. Are invasive species the drivers or passengers of change in degraded ecosystems? // Ecology. – 2005. – V. 86. – P. 42-55.
- Mack R.N., Simberloff D., Lonsdale M.W., Evans H., Clout M., Bazzaz F.A. Biotic invasions: causes, epidemiology, global consequences, and control// Ecological Applications. – 2000. – V. 10. – Р. 689-710.
- Molina-Montenegro M., Naya D. Latitudinal Patterns in Phenotypic Plasticity and Fitness-Related Traits: Assessing the Climatic Variability Hypothesis (CVH) with an Invasive Plant Species // Plos. – 2012. (https://doi.org/10.1371/journal.pone.0047620)
- Nicotra A.B, Atkin O.K., Bonser S.P., Davidson A.M., Finnegan E.J., Mathesius U., Poot P., Purugganan M.D., Richards C.L., Valladares F., van Kleunen M. Plant phenotypic plasticity in a changing climate // Trends in Plant Science. – 2010. – V. 12. – P. 684-692. https://doi.org/10.1016/j.tplants.2010.09.008
- Oduor A., Leimu R., van Kleunen M. Invasive plant species are locally adapted just as frequently and at least as strongly as native plant species // Journal of Ecology. – 2016. – V. 104, № 4. – P. 957-968.
- Parker I.M. Pollinator limitation of Cytisus scoparius (Scotch broom), an invasive exotic shrub // Ecology. – 1997. – V. 78 (5). – P. 1457-1470.
- Parker I.M., Rodriguez J. & Loik M.E. An evolutionary approach to understanding the biology of invasions: local adaptation and general-purpose genotypes in the weed Verbascum thapsus // Conservation Biology. – 2003. – V. 17. – Р. 59-72.
- Parmesan C., Yohe, G. A globally coherent fingerprint of climate change impacts across natural systems // Nature. – 2003. – V. 421. – P. 37-42.
- Pearson R., Dawson T. Predicting the impacts of climate change on the distribution of species: are bioclimate envelope models useful? // Global Ecology and Biogeography. – 2003. – V. 12 (5). – P. 361-371.
- Pitelka L.F., Gardner R.H., Ash J., Berry S., Gitay H., Noble I.R., Saunders A., Bradshaw R.H.W., Brubaker L., Clark J.S., Davis M.B., Sugita S., Dyer J.M., Hengeveld R., Hope G., Huntley B., King G.A., Lavorel S., Mack R.N., Malanson G.P., Mcglone M., Prentice I.C., Rejmanek M. Plant migration and climate change // American Scientist. – 1997. – V. 85 (5). – P. 464-473.
- Pysek P., Jarosık V. Residence time determines the distribution of alien plants // Invasive Plants: Ecological and Agricultural Aspects (ed. Inderjit). – 2005. – P. 77-96.
- Pyšek P., Jarošík V., Hulme P.E. et al. Disentangling the role of environmental and human pressures on biological invasions across Europe // PNAS (Proc Natl Acad Sci USA). – 2010. V.107 (27). – P. 12157-12162 https://doi.org/10.1073/pnas.1002314107 (Petr Pyšek, Vojtěch Jarošík, Philip E. Hulme, Ingolf Kühn, Jan Wild, Margarita Arianoutsou, Sven Bacher, Francois Chiron, Viktoras Didžiulis, Franz Essl, Piero Genovesi, Francesca Gherardi, Martin Hejda, Salit Kark, Philip W. Lambdon, Marie-Laure Desprez-Loustau, Wolfgang Nentwig, Jan Pergl, Katja Poboljšaj, Wolfgang Rabitsch, Alain Roques, David B.Roy, Susan Shirley, Wojciech Solarz, Montserrat Vilà, and Marten Winter)
- Ramula S., Knight T.M., Burns J.H. & Buckley Y.M. General guidelines for invasive plant management based on comparative demography of invasive and native plant populations // Journal of Applied Ecology. – 2008. – V. 45. – Р. 1124-1133.
- Reusch T.B.H., Wood T.E. Molecular ecology of global change // Molecular Ecology. – 2007. – V. 16 – Р. 3973-3992.
- Reznick D.N. & Ghalambor C.K. The population ecology of contemporary adaptations: what empirical studies reveal about the conditions that promote adaptive evolution // Genetica. – 2001. – V. 112-113. – Р. 183-198.
- Richards C.L., Bossdorf O., Piqliucci M. What role does heritable epigenetic variation play in phenotypic evolution? // Bioscience. – 2010. – V. 60. – P. 232-237.
- Richards C.L., Bossdorf O., Muth N.Z., Gurevitch J., Pigliucci M. Jack of all trades, master of some? On the role of phenotypic plasticity in plant invasions // Ecology Letters. – 2006. – V. 9. – Р. 981-993.
- Richardson D.M. Pyšek P. Naturalization of introduced plants: ecological drivers of biogeographical patterns // New Phytologist. – 2012. – V. 196. – P. 383-396.
- Richardson D.M., Pyšek P., Rejmánek M., Barbour M.G., Panetta F.D., West C.J. Naturalization and invasion of alien plants: concepts and definitions // Diversity and Distributions. – 2000. – V. 6.– P. 93-107.
- Roger E., Duursma D.E., Downey P.O., Gallagher R.V., Hughes L., Steel J., Johnson S.B., Leishman M.R. A tool to assess potential for alien plant establishment and expansion under climate change // Jornal of Environmental Management. – 2015. – V. 159. – P. 121-127. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2015.05.039
- Ross C.A., Faust D. & Auge H. Mahonia invasions in different habitats: local adaptation or general-purpose genotypes? // Biological Invasions. – 2008. – V. 11. – Р. 441-452.
- Sardans J., Bartronsa M., Margalefa O., Gargallo-Garrigaa A., Janssensd I.A., Ciaise P., Michael Obersteinerf M., Sigurdsson B.D., Chenh H., Penuelasa J. Plant invasion is associated with higher plant-soil nutrient concentrations in nutrient-poor environments // Global Change Biology. – 2017. – V. 23 (3). – P. 1282-1291. https://doi.org/10.1111/gcb.13384
- Sax D.F., Brown J.H. The paradox of invasion // Global Ecology & Biogeography Letters. – 2000. – V. 9 (5) – P. 363-371.
- Seasted T. Biological control of invasive plant species: a reassessment for the Anthropocene // New Phytologist. – 2015. – V. 205. – P. 490-502.
- Simberloff D. Risks of biological control for conservation purposes // BioControl. – 2012. – V. 57. – P. 263-276.
- Simberloff D., Souza L, Nunez M.A., Barrios-Garcia N., Bunn W. The natives are restless, but not often and mostly when disturbed // Ecology. – 2012. – V. 93. – P. 598-607.
- Stockwell, C.A., Hendry, A.P. & Kinnison, M.T. Contemporary evolution meets conservation biology // Trends in Ecology & Evolution. – 2003. – V. 18. – Р. 94-101.
- Stotz G., Gianoli E., Patchell M., Cahil J. Differential responses of native and exotic plant species to an invasive grass are driven by variation in biotic and abiotic factors // Journal of Vegetation Science. – 2017. – V. 28. (2) – P. 325-336. https://doi.org/10.1111/jvs.12499
- Thomas C.D., Bodsworth E.J., Wilson R.J., Simmons A.D., Davies Z.G., Musche M., Conradt L. Ecological and evolutionary processes at expanding range margins // Nature. – 2001. – V. 411. – Р. 577-581.
- van Kleunen M., Dawson W., Schlaepfer D., Jeschke J.M., Fischer, M. Are invaders different? A conceptual framework of comparative approaches for assessing determinants of invasiveness // Ecology Letters. – 2010. – V. 13. – Р. 947-958.
- Vicente J., Randin C.F., Goncalves J., Metzger M.J., Lomba A., Honrado J., Guisan A. Where will conflicts between alien and rare species occur after climate and land-use change? A test with a novel combined modelling approach // Biological Invasions. – 2011. – V. 13 – Р. 1209-1227.
- Vitousek P.M., D’Antonio C.M., Loope L.L., Westbrooks R. Biological invasions as global environmental change // American Scientist. – 1996. – V. 84 – Р. 468-478.
- Willi Y., van Buskirk J., Hoffmann A. Limits to the adaptive potential of small populations // Annual Review of Ecology Evolution and Systematics. – 2006. – V. 37. – Р. 433-458.
- Williams D.G., Mack R.N., Black R.A. Ecophysiology of introduced Pennisetum setaceum on Hawaii: the role of phenotypic plasticity // Ecology – 1995. – V. 76. – Р. 1569-1580.
- Winkler D.E. Effects of climate change on protected and invasive plant species – DISSERTATION. UNIVERSITY OF CALIFORNIA, IRVINE. 2017. – 179 р.
- Woodward F.I. The impact of low temperatures in controlling the geographical distribution of plants // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. – 1990. – V. 326. – Р. 585-593.
⇧
⇩