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Invasões de plantas: fundindo os conceitos de invasividade de espécies e invasão da comunidade I. Introdução A ecologia da invasão é o estudo das introduções de organismos humanamente mediadas, especialmente em áreas bem fora de seu alcance potencial, conforme definido por seus mecanismos naturais de dispersão e barreiras biogeográficas. O campo abrange todos os aspectos relacionados à introdução de organismos, sua capacidade de naturalizar e invadir na região alvo, suas interações com a biota residente e, cada vez mais, a consideração dos custos e benefícios de sua presença e abundância com referência aos sistemas de valores humanos. As invasões biológicas têm sido registradas há séculos, mas o livro de Charles Elton (1958) A ecologia das invasões de animais e plantas foi o ponto de partida daquilo que veio a ser conhecido como ecologia de invasão (Rejmánek et al., 2005a). Este artigo considera alguns dos desenvolvimentos mais significativos no campo da Invasão, com ênfase nos trabalhos publicados desde 1990 - após a publicação do volume de síntese global do programa SCOPE sobre invasões biológicas (Drake et al., 1989). Nós selecionamos para questões de discussão onde tem havido intenso interesse de pesquisa e onde novas descobertas melhoraram significativamente nossa compreensão de invasões. Nosso foco está em plantas vasculares que invadem ecossistemas naturais e semi-naturais e em questões ecológicas fundamentais relacionadas à invasividade e invasão, ao invés de aquelas relacionadas a impactos e preocupações específicas de manejo. II Antecedentes O interesse pelas invasões biológicas explodiu nas últimas duas décadas. O programa SCOPE dos anos 1980 (Drake et al., 1989) estabeleceu o cenário revisitando alguns pressupostos e generalizações fundamentais apresentados por Elton (1958), analisando o estado atual das invasões em muitas partes do mundo e apelando a alguns dos Os principais ecologistas do mundo a aplicarem suas mentes aos problemas e desafios relativos às invasões biológicas. O programa SCOPE abordou três questões fundamentais: quais espécies invadem; Quais os habitats são invadidos; E como podemos gerenciar as invasões? (Drake et ai, 1989). A Fase 1 do Programa Global de Espécies Invasoras (GISP, Mooney, 1999) procurou principalmente soluções práticas para os problemas de rápida escalada, Reconhecendo a necessidade de uma melhor compreensão de alguns aspectos Aspectos. As três grandes questões do programa SCOPE ainda sustentam a maioria dos trabalhos em ecologia de invasão. A década passada, no entanto, viu uma atividade considerável em várias frentes, como a extensão e os impactos das espécies invasoras têm aumentado. Tentativas foram feitas para fortalecer os pilares conceituais da ecologia da invasão; Estes incluem movimentos para preencher a lacuna entre o estudo de invasões e ecologia de sucessão, ecologia de comunidade, biologia de conservação e ciência de ervas daninhas. Muitos estudos aprofundados têm perfilado invasores-chave e sistemas invadidos (Weber,2003), facilitando melhores generalizações. user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce Foram aplicadas novas abordagens e tecnologias no tratamento de questões cruciais; Por exemplo, técnicas moleculares, sensoriamento remoto e ferramentas avançadas de análise espacial estão lançando luz sobre questões e processos que estavam fora do alcance de pesquisadores anteriores. Desde que os seres humanos causam e interpretam as invasões, houve um aumento de insumos de cientistas sociais e economistas, e as preocupações sociais estão cada vez mais moldando agendas de pesquisa. A crescente urgência na busca de conceitos unificadores levou à geração de novas hipóteses e generalizações. Nosso objetivo aqui é rever esses temas organizadores e unificadores no campo, avaliá-los e sugerir alguns desafios para o futuro. Dado os muitos elementos interligados da ecologia da invasão, não há uma estrutura ideal única para uma revisão ampla, como a que tentamos aqui. Cada parte da história exige um link para vários outros. As rubricas abaixo começam com ênfase nos aspectos gerais e abrangentes e passam por considerações centradas no ecossistema. A terminologia utilizada no artigo (seguindo Richardson et al., 2000b, Pysek et al., 2004b) está delineada na Figura 1. III Quantos invasores? A regra dos dez A regra dos dez (Williamson e Brown, 1986) foi proposta como uma estimativa quantitativa da proporção de espécies introduzidas que se tornam pragas (Williamson, 1993). É uma avaliação probabilística da proporção de espécies que atingem estágios particulares no processo de invasão. Prevê que 10% das espécies importadas escapam para se tornarem casuais, 10% dos casuais se naturalizam (sensu Richardson et al., 2000b) e 10% das espécies naturalizadas tornam-se pragas (sensu Pysek et al., 2004b). A regra foi derivada dos dados das plantas europeias, mas o princípio geral de que as invasões bem-sucedidas são raras (a regra prevê que as pragas extraterrestres compreendem muito rudemente apenas 1% das espécies introduzidas encontradas casuais) é válido para outras regiões e para muitos táxons de plantas e animais. Williamson, 1996). A regra de dezenas recebeu uma reação considerável, mas também foi amplamente mal interpretada, principalmente quando aplicada diretamente ao número de espécies "invasoras". A proporção razoavelmente constante de táxons exóticos que invadem através de uma vasta gama de sistemas é, pelo menos parcialmente, resultado dos tempos de residência semelhantes (ver secção IV) das espécies em diferentes floras alienígenas (Rejmánek et al., 2005b). Em outras palavras, a regra de dezenas é em grande parte um artefato do estágio particular de invasões em todo o mundo e isso mudará ao longo do tempo (Figura 2). Apesar dos amplos limites, as muitas exceções (Williamson, 2000) e as ressalvas mencionadas acima, a regra de dezenas é uma generalização útil que pode ser usada como uma referência para a qual os dados reais podem ser relacionados; Os desvios indicam taxa com maior ou menor invasividade e regiões / habitats com menor ou maior invasibilidade (Williamson, 1996; Gaston et al., 2003). A regra dos dez também fornece alguma base para estimar o número global de espécies naturalizadas. Se todas as 260.000 espécies de plantas vasculares do mundo foram transportadas para regiões distantes de suas áreas nativas (o que é claramente uma suposição superestimada, já que muitas espécies raras nunca são introduzidas), a regra de dezenas prevê 2600 espécies naturalizadas em todo o mundo. Tendo em conta que a regra é suposto manter dentro de um intervalo estatisticamente derivado de c. 5-20%, permitindo a variação biológica e diferentes user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce abordagens para a classificação de espécies entre os pesquisadores (Williamson, 1996), isso dá para as duas transições uma estimativa de 13.000-52.000 ocasionais e 650-10.400 espécies naturalizadas globalmente. Isso parece ser uma estimativa mais razoável (pelo menos agora) do que a sugestão de Rapoport (1991) de que pelo menos 10% das espécies de plantas vasculares do mundo sãoinvasores potenciais. O número derivado da regra de dezenas tem algum apoio de dados reais, por exemplo, de números de espécies de plantas naturalizadas estimadas para a Europa (1568, Weber, 1997) ou Nova Zelândia (2319, Randall, 2002). Apesar dos esforços para criar listas de espécies exóticas invasoras para diferentes regiões e para o mundo inteiro (Weber, 2003, ver http: // invasivespecies. Nbii.gov/as/DraftIASDBs.htm), temos claramente informações insuficientes sobre quais espécies podem objetivamente Ser classificados como "naturalizados" ou "invasivos" (sensu Richardson et al., 2000b, Pysek et al., 2004b). Isso está dificultando nossa capacidade de desenvolver generalizações sólidas sobre os correlatos e determinantes da invasividade e invasão. As listas com precisão e as flores exóticas (usando critérios objetivos) são essenciais para o progresso futuro a este respeito (Binggeli, 1996, Richardson et al., 2000b, Pysek et al., 2002b, 2004b). IV O tempo muda tudo - o papel do tempo de residência Fatores estocásticos, incluindo tamanho inicial do inóculo, tempo de residência, pressão dos propágulos e eventos casuais, são cruciais para determinar se (ou quando) uma espécie irá invadir (Rejmánek et al., 2005a). Uma das generalizações emergentes mais robustas na biologia de invasão é que a probabilidade de invasão aumenta com o tempo desde a introdução (tempo de residência). Como não se sabe exatamente quando um taxon foi introduzido, o termo 'tempo de residência mínimo' (MRT) foi proposto (Rejmánek, 2000). Uma relação positiva entre a MRT e a distribuição atual de espécies exóticas é evidente em várias floras regionais (Crawley et al., 1996, Wu et al., 2003; Rejmánek et al., 2005a, ver Pysek e Jarosik, Revisão), e para espécies individuais em diferentes escalas (Richardson e Higgins, 1998; Müllerová et al., 2005). O MRT explica não apenas o alcance e a freqüência das distribuições atuais, mas também o status de invasão de uma espécie. Na República Checa, as espécies casuais têm significativamente menor média de MRT do que os estrangeiros naturalizados e invasivos (Pysek e Jarosík, 2005). O tempo de permanência integra aspectos da pressão do propágulo: quanto maior a extensão da espécie na região, maior o tamanho do banco de propágulos e maior a probabilidade de dispersão, estabelecimento e fundação de novas populações (Rejmánek et al., 2005a ). O efeito sobre a comunidade invadida também aumenta com a residência Vezes (Collier et al., 2002). Na Europa, o efeito do tempo de residência ainda é óbvio após vários milênios de invasões de plantas. (Pysek e Jarosík, 2005), que invadiram logo após o início da agricultura neolítica, são mais comuns e têm faixas de distribuição mais amplas do que aquelas que chegaram mais tarde. O tempo de residência também afeta a ecologia das comunidades de plantas daninhas em terras aráveis onde ambos os grupos de alienígenas se distinguem na Europa de acordo com o momento da introdução se encontram; Os arqueófitos são mais comuns em culturas antigas, como cereais, do que em culturas mais recentemente introduzidas, onde os neófitos são os mais numerosos (Pysek et al., 2005). MRT é uma consideração crucial em estudos que avaliam determinantes da invasividade; Uma user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce análise de neófitos naturalizados da flora checa mostrou que MRT era mais importante do que características de espécies selecionadas para explicar sua distribuição atual (Pysek e Jarosik, 2005). Isto sugere que a avaliação imparcial dos factores que afectam a invasividade de espécies exóticas só pode ser obtida se o efeito de confusão do MRT for tido em conta. Uma vez que muitas espécies não estiveram presentes por tempo suficiente para se naturalizarem e tornarem-se invasoras, a importância de qualquer característica vegetal particular na determinação do sucesso ou fracasso da invasão é discernível somente após a espécie ter estabelecido ou falhado em uma nova região (Williams et al. ., 2002). Residência Um passo importante na maioria dos protocolos de rastreio onde o desempenho de uma espécie noutros locais (invasivo ou não) é frequentemente utilizado (muitas vezes de forma acrítica) como um factor crucial para a identificação de espécies como invasivas ou não invasivas em diferentes partes do mundo. entrada. O MRT está intimamente associado à fase de latência (também denominada "período de latência") que precede muitas vezes as invasões de espécies exóticas - o atraso entre o início da invasão e a fase típica de aumento exponencial (Baker, 1965; Kowarik, 1995). O fenômeno das fases de latência tem importantes implicações (Ver seção III), porque os atrasos consideráveis que precedem invasões significam que os padrões que observamos hoje são em grande parte o resultado líquido de introduções e condições e processos prevalecentes de mais de um século atrás (Hulme, 2003). Uma implicação prática disso é que, devido à fase de atraso, as invasões biológicas têm uma inércia embutida - o número de espécies naturalizadas e invasoras aumentará no futuro, mesmo que não sejam feitas introduções adicionais (Kowarik, 1995) . As medidas preventivas devem abordar não apenas a prevenção de novas introduções de espécies de alto risco, mas também o rastreio e monitorização de espécies já introduzidas, algumas das quais são "dormentes" (sensu Groves et al., 2003). V Nascido sob um mau sinal - padrões taxonômicos em invasões de plantas exóticas Nem todas as espécies / gêneros / famílias foram movimentadas na mesma extensão, de modo que as oportunidades de se tornarem naturalizadas e invasoras não são nem mesmo entre táxons. Mesmo com a ressalva de que o experimento natural em grande escala do rearranjo mediado pelo homem de floras regionais é imperfeito, é claro que as plantas exóticas invasoras não são distribuídas aleatoriamente dentro de grupos taxonômicos mais elevados, considerados globalmente (Daehler, 1998; Pysek, 1998 ), Continentalmente (Weber, 1997), ou regionalmente (Williams et al., 2002; Wu et al., 2004; Pauchard e Alaback, 2004; Villasenor e Espinoza-Garcia, 2004). Este padrão tem um fundo filogenético. Quando estão relacionadas com o conjunto global de espécies, as famílias com uma representação desproporcionalmente elevada de estrangeiros invasivos estão concentradas nas classes Asteridae, Caryophyllidae e Commelinidae (Pysek, 1998). Ao nível familiar, as amarantáceas, as Brassicáceas, as Convolvulaceae, as Malvaceae, as Poaceae, as Papaveraceae e as Polygonaceae estão constantemente sobre-representadas em floras exóticas invasoras e as Fabaceae têm grande sucesso como invasoras de áreas naturais (Weber, 1997, Daehler, 1998, Pysek , 1998, Wu et al., 2004). Muitas famílias de espécies aquáticas ou subaquáticas (Alismataceae, Hydrocharitaceae, Nymphaeaceae, Potamogetonaceae, Typhaceae; Daehler, 1998) e plantas lenhosas (Myrtaceae, Rosaceae, Salicaceae e Tamaricaceae, user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce Williams et al., 2002) estãosobre-representadas entre os invasores de alto impacto. Existem muito poucos invasores alienígenas nas Orchidaceae e Rubiaceae (Daehler, 1998, Pysek, 1998). A distribuição não-aleatória também se reflete nas diferenças nas taxas de naturalização de famílias particulares. Na Nova Zelândia, Juncaceae, Poaceae e Salicaceae têm várias vezes mais probabilidades de Média (Williams et al., 2002). Evidência de invasividade filogenética Relacionados também em níveis taxonômicos mais baixos vem de um estudo das gimnospermas. Vinte e oito das 36 gimnospermas conhecidas como invasoras em todo o mundo (78%) pertencem a uma família (Pinaceae) e 21 pertencem ao gênero Pinus (Richardson e Rejmánek, 2004). Richardson e Rejmánek (2004) concluíram que, apesar de muitas vezes serem retratados como menos bem- sucedidos em um sentido evolutivo, alguns grupos de coníferas têm encontrado um número de espécies invasivas / número de espécies raras ou ameaçadas dentro de uma família. Níveis semelhantes ou superiores de invasividade como as famílias de angiospermas altamente invasivas que compreendem taxons predominantemente lenhosos, por exemplo Sapindaceae, Betulaceae, Eleagnaceae e Salicaceae. VI Laços familiares - A hipótese de naturalização de Darwin De Candolle (1855) observou que as espécies naturalizadas são mais propensas a recrutar de gêneros sem espécies nativas em uma determinada região. Darwin (1859) usou esta observação para apoiar sua teoria da intensa competição entre congêneres levando a uma naturalização mais fácil de espécies de gêneros não aliados. A hipótese de naturalização de Darwin (DNH) atraiu recentemente o interesse Listas de plantas naturalizadas estão disponíveis para mais regiões do mundo (Daehler, 2001). Dois estudos (Mack, 1996; Rejmánek, 1996) apoiaram a hipótese. Rejmánek (1996) determinou que em três famílias (Asteraceae, Fabaceae e Poaceae) as espécies européias naturalizadas na Califórnia são estatisticamente mais propensas a pertencer a gêneros estrangeiros (não-americanos) do que o esperado de um conjunto aleatório de espécies européias. O mesmo padrão foi encontrado na flora australiana (Rejmánek, 1999). Daehler (2001) apontou que se o fenômeno se mostrou universal, poderia levar a regras estatísticas que poderiam ajudar a entender a montagem de comunidades invadidas. Para testar a validade da hipótese ele empreendeu o estudo mais rigoroso até à data, examinando 20 famílias de plantas no Havaí. Curiosamente, ele também considerou o tempo de residência (ver seção III), para ver se as espécies exóticas uma vez naturalizadas, portanto presentes na flora, se tornam nativos honorários e influenciam o sucesso de naturalização de chegadas tardias. Ele não encontrou apoio para DNH. De fato, para algumas famílias o padrão foi oposta ao predito pelo DNH. O mesmo resultado surgiu para a flora naturalizada da Nova Zelândia (Duncan e Williams, 2002). Isto sugere que, para uma planta introduzida, as vantagens de ter parentes próximos, em média, superam os inconvenientes (Williams, 1951) e que as espécies exóticas de gêneros nativos têm melhores chances de naturalização porque compartilham com seus congêneres algum nível de pré-adaptação ao Condições da região invadida - uma noção originalmente articulada por Darwin (1859). user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce Daehler (2001) sugeriu que os resultados contrastantes em estudos anteriores podem ser devidos a diferenças entre famílias e regiões, ou porque as comunidades insulares e continentais são possivelmente reguladas por diferentes fatores. DNH claramente não se mantém em todas as situações, mas o conceito estimulou algumas pesquisas informativas e chamou a atenção para os principais aspectos da naturalização em plantas invasoras. VII Preparando-se para a conquista - plasticidade fenotípica e / ou rápida evolução? Para que uma espécie de planta introduzida invada uma nova região (isto é, estabeleça e proliferate através de uma gama de condições ambientais) estão disponíveis duas opções básicas: ou a planta deve possuir níveis suficientemente elevados de tolerância fisiológica e plasticidade, ou deve sofrer diferenciação genética para Atingir os níveis de aptidão necessários. As opções não são mutuamente exclusivas. Um "genótipo de propósito geral" (sensu Baker, 1965) facilita a disseminação de populações fundadas por um pequeno número de indivíduos através de sistemas reprodutivos como a autogamia (selfing) que não promovem a troca genética, mas fornecem segurança reprodutiva. Se uma espécie introduzida não tiver um genótipo de propósito geral, ela será confinada a uma área restrita até que a alteração genética, através da recombinação, introgressão ou mutação, permita que ela cresça e floresça em uma ampla gama de sítios. Muitas pesquisas na última década exploraram a importância relativa da plasticidade versus a rápida evolução em uma ampla gama de sistemas e muitos taxa (Reznick e Ghalambor, 2001; Bossdorf et al., 2005). A plasticidade fenotípica é indubitavelmente importante para muitas espécies invasoras de muitos grupos taxonômicos e em diversos habitats. Alguns exemplos onde isto foi demonstrado são: Alliaria petiolata em New Jersey (Byers e Quinn, 1998), Bunias orientalis na Alemanha (Dietz et al., 1999), Carpobrotus spp. Na costa da Califórnia (Weber e D'Antonio, 1999), Clidemia hirta No Havai (DeWalt e Hamrick, 2004), Pennisetum setaceum no Havaí (Williams Et al., 1995) e Verbascum thapsus na Califórnia (Parker et al., 2003). Daehler (2003) analisaram os estudos de caso disponíveis e mostraram que as espécies invasoras apresentam maior plasticidade fenotípica do que as espécies nativas co-ocorrentes. A evolução pode servir como outra explicação potencial para o sucesso da invasão. A evolução pode ser rápida e relevante para estudos ecológicos (Thompson, 1998). As plantas invasoras podem evoluir por deriva genética e endogamia em populações fundadoras, por hibridização intra e interespecífica na gama introduzida criando novos genótipos e por mudanças drásticas nos regimes de seleção impostos por novos ambientes que podem causar mudanças evolutivas adaptativas (Bossdorf et al. 2005). A hibridização pode levar a uma evolução adaptativa de várias maneiras, incluindo a heterozigosidade fixa através da poliploidia (Ellstrand e Schierenbeck, 2000; Clements et al., 2004). Os poliplóides têm muitas características que lhes permitem manter níveis mais elevados de diversidade genética, em comparação com diploides e, portanto, para lidar com problemas de uma pequena população fundadora (Soltis e Soltis, 1993; Levin, 2002). Hibridização tem sido Mostrou um importante mecanismo de evolução das espécies invasoras (Ellstrand e Schierenbeck, 2000; Vila et al., 2000; Daehler e Carino, 2001) e muitos invasores generalizados e bem sucedidos são híbridos alopolisplóides recentemente formados (Abbott, 1992; Lee, 2002). Com base nos trabalhos de Baker user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realceuser Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce (1965) e Stebbins (1985), muitas pesquisas recentes exploraram o papel da evolução da poliploidia Para facilitar as invasões - por exemplo, para Brassicaceae (Hurka et al., 2003), Impatiens glandulifera (Kollmann e Banuelos, 2004), Rubus alceifolius (Amsellem et al., 2001) e Senecio cambrensis (Abbott e Lowe, 2004). O aumento do desempenho de taxa ou genótipo híbrido tem sido documentado para várias espécies (Vila et al., 2000, Pysek et al., 2003b, Mandák et al., 2004). VIII Vá longe e multiplique - dispersão de longa distância As taxas observadas de propagação variam muito entre plantas invasoras em diferentes habitats e regiões e muitas invasões mostram taxas de propagação extremamente rápidas. A análise comparativa da dinâmica espaciotemporal de mais de 100 táxons de estudos realizados em todo o mundo (Pysek e Hulme, 2005) indica que as taxas médias de disseminação local de espécies invasoras variam de 2m an-1 a 370 m an-1, Distância são pelo menos duas ordens de grandeza maiores do que as estimativas de dispersão local, com o maior valor de 167 km ano-1 registrado para Wedelia trilobata em um período de 15 anos (Batianoff e Franks, 1997). No entanto, os valores máximos registados são muitas vezes superiores à média. Por exemplo, ao longo de um período de 50 anos, uma população de Opuntia stricta espalhou-se até 18,5 km da sua origem, uma taxa média de 370 m ano-1 (Foxcroft et al., 2004). Mas mesmo nos primeiros dois anos as populações periféricas foram estabelecidas até 14 quilômetros afastado. As estimativas da área ocupada por propagação local foram algumas vezes extraídas de fotografias aéreas e os valores máximos registrados variam entre 1100 e 2000m2 ano-1 (para Rhododendron ponticum, Heracleum mantegazzianum e a alga Caulerpa taxifolia), Pysek e Hulme, 2005. Para a propagação de longa distância, a maioria dos estudos indica 3 a 500 km2 ano-1, mas estimativas indiretas tiradas de mapas de distribuição podem dar valores muito maiores até 5000km2 ano-1 para Bromus tectorum (Mack, 1989). Estes exemplos indicam que as invasões são frequentemente mais rápidas do que a maioria das migrações naturais, por exemplo, após a desglaciação (Clark, 1998). A década passada tem visto avanços consideráveis no estudo da dispersão. Uma hierarquia de processos operando em diferentes escalas temporais e espaciais determina a dinâmica das invasões biológicas. Eventos de dispersão de longa distância (LDD, dispersão além do local patch ou cluster de congêneres) podem ocorrer durante períodos de aumento de população insignificante e parecem ter pouca relação com o tamanho da população. As espécies invasoras raramente se movem através da paisagem como uma frente contínua e dispersão local e de longa distância determinam padrões espaciais (Pysek e Hulme, 2005). O reconhecimento do importante papel da dispersão de longa distância mudou a forma como os ecologistas vêem a dinâmica das espécies (Nathan, 2005). Por exemplo, agora parece que traços tipicamente associados Com capacidade de dispersão "normal" (por exemplo, massa e morfologia das sementes) são inadequadas para prever a potencial dinâmica de dispersão de uma espécie. Eventos de dispersão de longa distância, freqüentemente, por meio de meios não-padrão de dispersão (Higgins et al., 2003), controlam em última instância a taxa de propagação (Higgins e Richardson, 1999). Cada vez mais, a dispersão pós-introdução pela agência humana (intencional ou acidental) é provavelmente o motor mais significativo de muitas invasões de plantas (Hodkinson e Thompson, 1997). Uma implicação disto é que a modelagem da dispersão de espécies exóticas que assumem uma dispersão "normal" é susceptível de produzir subestimações user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce acentuadas das taxas de disseminação, certamente a escalas além da paisagem (Pysek e Hulme, 2005a). A suposição subjacente de que a dispersão de sementes segue um processo de difusão levou à formulação do "paradoxo de Reid de migração rápida de plantas", uma vez que as taxas de propagação previstas por esses modelos são muito mais lentas do que as observadas para o avanço pósglaciar de árvores (Clark et al. 1998). LDD é extremamente difícil de medir assim que uma proporção grande da variação permanece unexplained em tais estudos, embora as correlações significativas sejam encontradas. As plantas alienígenas geralmente produzem mais propágulos nas suas gamas introduzidas (por exemplo, Hönig et al., 1992), o que torna a LDD mais provável do que em seus intervalos nativos, contando, pelo menos em parte, pelo seu comportamento invasivo. Isto tem implicações profundas para a capacidade de as espécies exóticas se espalharem por paisagens fragmentadas (Richardson et al., 2000b, With, 2004) e, em última instância, pela sua capacidade de responder às condições ambientais em mudança. Esta é uma razão pela qual as espécies de plantas exóticas são susceptíveis de se tornar cada vez mais dominante como mudanças globais força mudanças gama. LDD é potencialmente um importante tema unificador para ligar ecologia de invasão com outros campos, como a biologia de conservação, com a percepção de que LDD limitada é um fator chave para consideração na gestão de espécies raras, enquanto LDD excessiva é o principal motor de invasões biológicas (Trakht Enbrot et al., 2005). IX As características são importantes - uma teoria da invasividade das plantas de sementes Muitos estudos têm tentado identificar os invasores bem-sucedidos, começando com o Baker (1965) sobre a identificação dos traços da "erva ideal", uma idéia agora considerada simplista (Perrins et al., 1993). Estudos posteriores identificaram características associadas ao potencial reprodutivo, reprodução vegetativa e dispersão como importantes correlatos de invasividade (eg, Forcella et al., 1986, Noble, 1989, Roy, 1990, Richardson e Cowling, 1992, Thompson et al., 1995; Crawley et al., 1996). Uma limitação desses estudos é, no entanto, a falta de informações relevantes para a maioria das espécies de plantas. Existem bons dados quanto à altura da planta, forma de crescimento, massa da semente e síndrome de dispersão (aparente), mas dados sobre as taxas de crescimento, palatabilidade, produção de sementes e muitos outros traços que são cruciais para o sucesso da invasão (Pysek et al., 2004a; Rejmánek Et al., 2005b) são, em muitos casos, carentes ou de qualidade duvidosa. Tornou-se óbvio que encontrar um conjunto de características associadas à invasividade que se aplica a todas as plantas vasculares é um objectivo irrealista (Williamson, 1999). Consequentemente, o foco mudou para explorar os componentes da invasividade em uma escala taxonômica mais fina ou para formas de vida particulares. Por exemplo, Rejmánek e Richardson (1996) foram capazes de explicar a invasividade em espécies de Pinus usando apenas três características (massa de sementes, comprimento do período juvenil e intervalo entre os anos de mastro de semente). Eles definiram uma função discriminante que separou com sucesso espécies invasivas e não-invasivas. Este quadro foi ampliado, adicionando considerações relacionadas à dispersão por vertebrados e características de frutos, e com êxito. Aplicado para predizer invasividade em outras gimnospermas e angiospermas lenhosas (Rejmánek e Richardson, 1996; Richardson e Rejmánek, 2004). A "teoriada invasividade de plantas de sementes" de Marcel Rejmánek é a tentativa mais ambiciosa user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce de sintetizar o conhecimento disponível em um esquema unificado (Rejmánek, 1996, 2000; Rejmánek et al., 2005a, 2005b). Destaca-se uma baixa quantidade nuclear de DNA como resultado da seleção para o curto período de geração, adesão a gêneros alienígenas (mas ver seção VI) e faixa latitudinal primária como principais fatores que contribuem para a invasividade das plantas de semente. Grande escala geográfica é muitas vezes entre os melhores preditores de sucesso de invasão (Goodwin et al., 1999, Scott e Panetta, 1993, Rejmánek, 1995). As espécies generalizadas têm maior probabilidade de serem dispersas porque ocorrem em mais locais e têm maiores chances de serem dispersas e são mais Susceptível de ser adaptada a uma gama mais ampla de condições (Booth et al., 2003). Embora haja exceções a essa regra relatadas para espécies individuais (Richardson e Bond, 1991), parece que os mesmos traços que permitem que uma espécie seja generalizada na faixa nativa também são favoráveis para uma invasão bem-sucedida (Booth et al., 2003 ). Um estudo adicional identificou RGR como o preditor mais importante de invasividade em habitats perturbados e invasividade relacionada a medidas fisiológicas (Grotkopp et al., 2002). Quando se analisam grandes conjuntos de dados comparativos, os efeitos potencialmente confundidores da relação filogenética devem ser levados em conta para distinguir entre explicações ecológicas e evolutivas (Harvey e Pagel, 1991; Westoby et al., 1995). Apenas alguns estudos que analisam características associadas à invasividade aplicaram a correção filogenética, quer empregando contrastes filogenéticamente independentes (Crawley et al., 1996, Pysek, 1997, Grotkopp et al., 2002, Kühn et al., 2004, Rejmánek et al ., 2005a), ou comparando cada espécie naturalizada com uma nonnaturalizada estreitamente relacionada (Goodwin et al., 1999). Utilizando a abordagem anterior, Crawley et al. (1996) descobriram que a invasividade em plantas britânicas está associada a estatura alta, tamanho de sementes grande, padrão de dormência, modo de polinização e tempo de florescimento (ver também Pysek et al., 2003c). Comparadas com plantas nativas, as plantas alienígenas parecem "tentar mais", exibindo características mais extremas (sendo muito pequenas ou muito grandes, florescendo muito cedo ou muito tarde, não adormecidas ou com longa dormência). Isso indica que eles podem ocupar Nichos vagos em ambas as extremidades do espectro (Crawley et al., 1996). X Corujas não são o que parecem - nível de invasão, invasão e propagule pressão Variações no nível / extensão da invasão entre as comunidades beneficiárias poderiam ser simplesmente devidas a diferenças no número de estrangeiros que chegam à comunidade (Williamson, 1996; Lonsdale, 1999; Hierro et al., 2005; Chytry et al., 2005 ). Para saber se uma região, comunidade ou habitat é mais invasivo, precisamos perguntar não só se ela tem mais espécies exóticas, mas se ela é intrinsecamente mais suscetível a invasões (Lonsdale, 1999). A invasão intrínseca só pode ser determinada se os processos de imigração e extinção forem levados em conta. A maioria das espécies invasoras não consegue estabelecer (ver secção III), pelo que o número de espécies exóticas numa região (comunidade, habitat) é o produto do número de espécies exóticas introduzidas S e da sua taxa de sobrevivência I no novo ambiente. É útil dividir os dois parâmetros: o número de espécies introduzidas em introduções acidentais e intencionais ea taxa de user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce sobrevivência em perdas atribuíveis à competição, herbivoria, chance, patógenos e desadaptações associadas à liberação de uma espécie para um ambiente inadequado (Lonsdale, 1999). Claramente, "mais invadido" não significa necessariamente "mais invasivo" e as diferenças reais na invasibilidade só podem ser avaliadas pela análise dos resíduos da relação entre o sucesso da invasão ea pressão do propágulo (Williamson, 1996), que determina S na equação de Lonsdale. Que a pressão dos propágulos, tanto no espaço (por disseminação generalizada, plantações abundantes) e / ou tempo (por longa história de cultivo) pode A probabilidade de invasões por espécies exóticas tem sido demonstrada de forma convincente (Mulvaney, 2001, Kowarik, 1995, Crooks e Soulé, 1999, Richardson, 1999, Rejmánek, 2000, Kolar e Lodge, 2002, Williams et al., 2002, Rouget e Richardson, 2003, Brown e Peet, 2003, Kühn et al., 2004, Foxcroft et al., 2004). Esse achado corrobora evidências crescentes de que as populações de plantas são limitadas a sementes (Turnbull et al., 2000, Parker, 2001, Seabloom et al., 2003). Ao estudar a invasibilidade na escala de grandes áreas (habitats, comunidades, regiões), a pressão dos propágulos é extremamente difícil de medir. Vários substitutos quantitativos para a pressão dos propágulos, incluindo o número de visitantes das reservas naturais (Lonsdale, 1999; McKinney, 2002), tamanho ou densidade da população humana (Pysek et al., 2002a, 2003a, McKinney, 2001, 2002 e Taylor e Irwin, 2004 ), A quantidade de comércio e turismo (Thuiller et al., 2005) ou a atividade econômica (Taylor e Irwin, 2004) foram usado com razoável sucesso. Modelos que incorporam a pressão do propágulo estão mostrando-se marcadamente superiores àqueles que invocam apenas parâmetros ambientais para explicar padrões de distribuição e abundância de invasores em escala regional. Tentativas de modelagem em andamento e previsão As futuras invasões devem, portanto, incorporar a pressão dos propágulos (Rouget e Richardson, 2003). Embora a adição de mais propágulos a sites aumente o sucesso do estabelecimento, a importância relativa da pressão do propágulo comparada com a de outros fatores, como distúrbio e oferta de recursos, não é bem compreendida (Hierro et al., 2005). Uma vez que a pressão do propagule dos invasores é fatorada para fora, os fatores físicos e bióticos que determinam o resultado da invasão da planta podem ser estudados (Chaneton et al., 2002), mas a controvérsia persiste sobre qual prevalece (Tilman, 1997; Levine e D'Antonio, 1999 Naeem et al., 2000, ver secção VII). Experimentos de campo fatorial cuidadosamente planejados nos quais uma série de pressões de propágulos são cruzados com diferentes níveis de outros fatores influentes poderia melhorar nossa compreensão dos mecanismos de invasão (Hierro et al., 2005). Estudos também são necessários para determinar até que ponto a pressão do propágulo pode compensar a baixa invasividade intrínseca (Richardson e Rejmánek, 2004) e / ou baixa invasão intrínseca da comunidade (D'Antonio et al., 2001). A questão da pressão dos propágulos está intimamente relacionada com a resistência ecológica, que é determinada tanto pelos fatores bióticos (ver seção XI) como pelos fatores abióticos. Uma estrutura conceitual simples de como a variação na pressão do propágulo interage com a resistência ecológica determinada abioticamente foi sugerida por D'Antonio et al. (2001). Quando a resistência é baixa, poucos propagules são necessários para que um invasor estabeleça em umacomunidade ea taxa de invasão é rápida. A alta resistência só pode ser superada se a taxa de propagação for elevada ou se os próprios invasores alterarem a resistência da comunidade. user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce O conceito de invasão de Lonsdale provou ser extremamente útil para enfatizar Papel da pressão dos propágulos e apontando a diferença entre invasibilidade (ou vulnerabilidade à invasão) de uma região, comunidade ou habitat e um número simples de espécies invasoras que abriga; Para os últimos, o termo "nível de invasão" (Hierro et al., 2005, Chytry et al., 2005) parece ser mais apropriado. No entanto, muitos estudos rotulam locais com maior número de espécies invasoras como sendo mais invasivos (por exemplo, Planty-Tabacchi et al., 1996, Naiman e Decamps, 1997, Hood e Naiman, 2000). O conceito também chamou a atenção para os determinantes da sobrevivência de espécies exóticas em uma nova região, que pode ser testada experimentalmente, e estimulou análises destinadas a desenredar o efeito de determinados fatores determinantes da invasão (Chow et al., 1998; McKinney, 2001; Pysek et al., 2002a, 2005). Para comparar a invasividade de comunidades de plantas ou tipos de vegetação, fatores que potencialmente influenciam diferenças em sua invasão intrínseca, como área, clima e solo precisam ser controlados (Pysek et al., 2002a). Estudos em escala global focados em correlatos habitados de invasibilidade e / ou Nível de invasão permitiram esboçar o "quadro geral" e avaliar Hipóteses geralmente aceitas, mas raramente rigorosamente testadas antes (Lonsdale, 1999). Os padrões geográficos robustos emergiram, confirmando, entre outras coisas, que as ilhas são mais invasivas do que o continente (Darwin, 1845, citado por Cassey, 2003, Lonsdale, 1999; Denslow, 2003), os sítios agrícolas ou urbanos temperados são os mais invasivos Biomas, e que o Novo Mundo é mais invasivo do que o Velho Mundo (mas somente se for considerado um substituto para a diversidade de habitat), Lonsdale, 1999). A invasão aumenta com a latitude no continente, mas não nas ilhas (Lonsdale, 1999), e as áreas tropicais são menos invadidas do que as regiões extratropicais (Rejmánek, 1996), mas as espécies naturalizadas nos trópicos possuem faixas geográficas maiores (Sax, 2001). O número de espécies naturalizadas está negativamente correlacionado eo tamanho da área geográfica está positivamente correlacionado com a latitude (regra de Rapoport, Sax, 2001). No continente, os intervalos de espécies exóticas raramente ultrapassam o limite latitudinal inferior de suas áreas nativas, mas em ilhas fazem devido à redução da pressão biótica (Sax, 2001). A superioridade inerente, adquirida através do tempo evolutivo, de espécies continentais dominantes de regiões ricas em espécies tem sido sugerido como um fator que contribui para a alta invasibilidade das ilhas e como explicação para o aparente paradoxo de que espécies introduzidas podem deslocar espécies nativas que são, Presumivelmente, bem adaptados ao seu ambiente nativo (Sax e Brown, 2000). Da mesma forma, revisões globais do desempenho de taxa selecionados em uma ampla gama de localidades, diferentes no nível de perturbação, lançam nova luz sobre a invasão do habitat (Richardson e Bond, 1991). XI Diversidade e invasão - o elo ilusório Elton (1958) levantou os princípios da hipótese da resistência biótica (também denominada "hipótese da resistência à diversidade" ou "hipótese da riqueza de espécies"), que sugeriu uma relação negativa entre a diversidade de espécies nativas ea invasividade da comunidade. Numerosos estudos têm, de fato, encontrado que as comunidades de espécies são menos invasivas (por exemplo, Rejmánek, 1989, Tilman, 1997, 1999, Knops et al., 1999, Levine, 2000, Naeem et al., user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce 2000, Dukes, 2002, Kennedy et al. , 2002), mas outros encontraram áreas com uma elevada diversidade de espécies para abrigar espécies mais exóticas (Timmins e Williams, 1991, Lonsdale, 1999, Planty-Tabacchi et al., 1996, Stohlgren et al., 1999, Lonsdale, 1999, Stadler Et al., 2000, Pysek et al., 2002a, McKinney, 2001). Testes empíricos dos efeitos da riqueza de espécies sobre a invasão produziram resultados inequívocos (Levine e D'Antonio, 1999). A maior parte da evidência para a resistência biótica, ou seja, a relação negativa, vem do trabalho experimental usando montagens sintéticas que variam em diversidade, enquanto estudos observacionais em larga escala têm mostrado uma correlação positiva entre diversidade e invasão (Levine, 2000; , 2000, Levine et al., 2002, Hierro et al., 2005). Esta discrepância É principalmente devido à escala espacial de observação (Fridley et al., 2004, Herben et al., 2004) e pode ser explicada por fatores externos covariantes (Shea e Chesson, 2002). Em grande escala, as mesmas condições abióticas que promovem alta diversidade de espécies nativas (clima, substrato, heterogeneidade de habitat, etc) também suportam floras alienígenas diversas; Em outras palavras, o que é bom para os nativos é bom para os estrangeiros também. A hipótese de Elton baseia-se na noção teórica de que, em comunidades menos diversas, as interações intra-específicas são mais fracas porque há mais nichos vazios disponíveis (MacArthur, 1972; Crawley, 1987). A redução da captação de recursos em comunidades pobres em espécies (Tilman et al., 1996, Hooper e Vitousek, 1998), levando a mais recursos livres, torna as comunidades pobres em espécies mais invasivas do que as comunidades ricas em espécies (Hierro et al., 2005). Quando a extinção dominada pela competição, que leva à complementaridade de recursos ou à limitação do espaço (particularmente provável em pequenas escalas devido a interações diretas entre espécies, Huston, 1999), deve-se esperar uma correlação negativa entre diversidade e invasividade (Brown e Peet, 2003). Entretanto, as interações competitivas sozinhas não são susceptíveis de explicar os padrões observados; parece haver apenas alguns "super-invasores" que têm um desempenho superior universal em relação às espécies nativas co-ocorrentes. Baseado em 79 casos Estudos de competição entre espécies nativas e invasoras, Daehler (2003) descobriu que os invasores alienígenas não eram estatisticamente mais propensos a ser competitivamente superior, mas sim que o desempenho relativo dos invasores e co-ocorrentes nativos era dependente do contexto. Além disso, em 55 situações em que os dados sobre pares de extraterrestres e nativos expostos a várias condições de cultivo (disponibilidade de recursos, regimes de perturbação) estão disponíveis, o desempenho dos nativos foi superior ao dos estrangeiros pelo menos para alguns desempenhos chave em algumas das condições de crescimento (Daehler, 2003). Modelos de previsão de competição e experimentos de campo têm confirmado que maior diversidade leva a maior produtividade primária; A relação resulta tanto do efeito de amostragem como do efeito de diferenciação de nicho e leva a uma utilização mais completa de recursos limitados em Maior diversidade (Tilman, 1999). A baixa invasibilidade de comunidades de alta user Realce user Realce user Realce user Realceuser Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce Resulta dos níveis uniformemente baixos de recursos que ocorrem nessas comunidades (Tilman, 1999; Fargione et al., 2003). As comunidades ricas em espécies ocorrem em habitats com altos níveis de heterogeneidade em termos de clima, solo e topografia. As espécies exóticas são mais propensas a encontrar habitats adequados para invadir em habitats mais heterogêneos do que em habitats menos heterogêneos (Huston e De Angelis, 1994). Se os fatores propensos a alta diversidade de espécies também reduzem a resistência à invasão, a relação positiva entre as duas variáveis observadas em grandes escalas espaciais é explicada. Em escalas mais finas, para condições extrínsecas fixas, um padrão negativo de invasibilidade em função da diversidade de espécies é previsto. A relação positiva em larga escala é então o resultado da combinação de dados de uma série de relações negativas em que cada relação negativa provém de diferentes condições extrínsecas (Shea e Chesson, 2002). Portanto, a correlação positiva entre a diversidade de plantas exóticas e nativas encontrada na maioria dos estudos em grande escala ocorre porque a diversidade de plantas nativas é uma variável proxy para a diversidade de habitat (Lonsdale, 1999, PySek et al., 2002a, McKinney, 2002). A maioria dos estudos que exploram os efeitos da diversidade de espécies na invasibilidade se concentram simplesmente no número de espécies, mas a composição da comunidade ea identidade das espécies têm se mostrado importantes para a interpretação dos efeitos observados, o que pode não ser devido à riqueza em si, Espécies-chave (Booth et al., 2003). Crawley et ai. (1999) descobriram que a identidade das espécies é mais importante na determinação do número de espécies invasoras e da biomassa total das espécies invasoras do que a riqueza de espécies per se. As montagens com mais espécies são mais propensas a ter alguns membros capazes de frustrar espécies invasoras (Grime, 1997; Hooper e Vitousek, 1998; Leps et al., 2001). Além disso, os modelos de simulação sugerem que os processos que regulam a riqueza de espécies em comunidades residentes afetam crucialmente o padrão de invasividade ao longo dos gradientes de riqueza de espécies (Moore et al., 2001) e que a relação de diversidadeinvasibilidade depende do tamanho do conjunto de espécies (Herben et al. 2004, Herben, 2005). Isso sugere que o foco da pesquisa nesta área deve mudar de considerar a riqueza de espécies como uma variável sintética a uma abordagem que reconheça a importância das identidades de espécies e mecanismos de coexistência. A riqueza de espécies pode ser simplesmente um fator demasiado amplo para explicar as diferenças observadas na invasividade da comunidade (Levine e D'Antonio, 1999). Outros fatores, como distúrbio, disponibilidade de nutrientes, clima e pressão dos propágulos podem covary com riqueza de espécies; Ao exercer diferentes efeitos sobre espécies invasoras e residentes (Siemann e Rogers, 2003; Leishman e Thomson, 2005), eles podem afetar a relação entre riqueza de espécies e invasão de várias maneiras (Levine e D'Antonio, 1999; Al., 2000, Shea e Chesson, 2002). Geralmente, em ambientes perturbados, fatores abióticos parecem ser mais Determinantes da invasibilidade do que os fatores bióticos (Richardson e Bond, 1991; Naiman, 2000). Estudos recentes também encontraram pouco apoio geral para o papel da resistência biótica na determinação de padrões geográficos de estabelecimento de espécies introduzidas, mas user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce encontraram evidências de um efeito dominante da correspondência climática (Lodge, 1993, Gaston et al. , 2003, Thuiller et al., 2005). Um fator conhecido para facilitar a invasão em escalas espaciais maiores é a disponibilidade de recursos (Hobbs e Huenneke, 1992, Davis et al., 2000, Davis e Pelsor, 2001); Isso às vezes explica mais variação na invasibilidade do que a riqueza de espécies (Foster et al., 2002). Dado que a oferta de recursos ea diversidade de nativos, quando considerados separadamente, parecem ter efeitos opostos sobre a resistência à invasão, a questão crítica é como esses fatores interagem para mediar a invasão da comunidade (Hierro et al., 2005). Para entender melhor a relação entre a riqueza de espécies ea invasividade, a riqueza de espécies deve ser manipulada in situ para separar seus efeitos de fatores covariantes (Foster et al., 2002; Von Holle, 2005). No entanto, a obtenção de um quadro mais geral é complicada pelo fato de que é difícil estender os resultados de experimentos de manipulação da biodiversidade para argumentar que comunidades diversas na natureza são intrinsecamente menos invasivas do que as espécies pobres (Naeem et al., 2000). Além disso, como apontado por Hierro et al. (2005), estudos correlacionais de observação de grande escala não têm controlado Para fatores extrínsecos conhecidos por covariar com a diversidade e que também podem influenciar a invasão, como a pressão dos propágulos, a perturbação, a disponibilidade de recursos e os consumidores (Levine e D'Antonio, 1999; Shea e Chesson, 2002). Estudos experimentais, por outro lado, controlaram esses fatores essencialmente ignorando-os. Isso limita nossa compreensão de como a diversidade interage com processos que variam em escalas espaciais mais amplas (Hierro et al., 2005). XII Captura se a captura puder - recursos flutuantes, invasão flutuante Além dos insights sobre a invasividade a partir de estudos correlativos (revisados acima), numerosos estudos recentes exploraram os determinantes da invasibilidade (capacidade ou susceptibilidade de uma comunidade para aceitar novos membros) de uma perspectiva mais mecanicista. A maioria dos resultados de tais estudos são contextuais com pouco potencial de generalização. Entre as várias tentativas de unificar os muitos fatores que potencialmente influenciam a invasão, encontramos quatro particularmente úteis: Alpert et al. (2000), Davis et al. (2000), D'Antonio et ai. (2001) e Huston (2004). Todos eles integram, a vários níveis e de diferentes maneiras, os papéis de perturbação, liberação competitiva, disponibilidade de recursos e pressão de propagule. A mais amplamente adotada é a "teoria dos recursos flutuantes da invasão" (Davis et al., 2000), que postula que as espécies invasoras devem ter acesso aos recursos disponíveis, como luz, nutrientes e água, e que uma espécie invasora Será mais bem sucedido em invadir uma comunidade se não encontrar a competição intensa para estes recursos das espécies residentes. Usando insights de experimentos e estudos de monitoramento de longo prazo, a teoria identifica a flutuação na disponibilidade de recursos como o fator chave que controla a invasibilidade (Davis et al., 2000). Há uma boa evidência de que o enriquecimento ou liberação intermitente de recursos (muitas vezes devido a distúrbios) aumenta a susceptibilidade da comunidade a invasões e que as invasões ocorrem se isso coincidir com a disponibilidade e chegada de propágulos adequados. Muitos estudos atestam que a invasão é facilitada pelo aumento da disponibilidade de água ou nitrogênio (por exemplo, Seabloom et al., 2003). A evidência experimental confirmou que quanto maior a diferença user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce entre a oferta bruta de recursos e a captação de recursos, maissuscetível a comunidade à invasão e que uma pequena flutuação na disponibilidade de recursos teve um impacto a longo prazo sobre o resultado de uma invasão (Davis e Pelsor, 2001). XIII Bichos brew - sinergismos, mutualismos, engenheiros de ecossistemas e fusão invasional Até recentemente, as pesquisas sobre as interações entre espécies invasoras e outras espécies residentes na faixa invadida tratavam em grande parte dos efeitos nocivos dos invasores. Essa tendência, de maior ênfase nas interações negativas do que positivas ou facilitadoras, tem sido evidente em toda a ecologia (ver discussão em Richardson et al., 2000a). Na última década, mais atenção tem sido dada às interações positivas em ecologia (Bruno et al., 2003) e trabalho sobre espécies invasoras tem sido esclarecedora a este respeito. Em muitos casos, o sucesso de uma espécie exótica (ou seja, sua capacidade de superar várias barreiras no novo ambiente) depende da presença de outras espécies (nativas ou estrangeiras) já residentes na área (Richardson et al., 2000a). Essas interações podem contrariar e potencialmente anular qualquer resistência biótica inerente - fato que geralmente é negligenciado nas discussões de resistência biótica (por exemplo, Levine et al., 2004). A presença de espécies exóticas está tornando algumas áreas mais suscetíveis à invasão por outras espécies exóticas (Richardson et al., 2000a). Algum tempo este processo pode produzir ecossistemas inteiramente novos dominados por um conjunto de espécies diferentes dos nativos do local (Hobbs et al., 2006). Simberloff e Von Holle (1999) introduziram o termo "colapso invasional" para descrever tais interações sinérgicas entre os invasores que aceleram as invasões e amplificam seus efeitos nas comunidades nativas. O termo, agora amplamente aplicado na literatura de invasão (? 120 citações em cinco anos), é, contudo, frequentemente usado com referência a qualquer escalada nos efeitos líquidos de organismos invasores num local, em vez de verdadeiros efeitos sinérgicos. Recentemente surgiram evidências dramáticas sobre os efeitos potencialmente facilitadores da biota do solo para plantas invasoras. As interações positivas com a biota do solo têm mostrado facilitar as invasões de algumas espécies vegetais (Richardson et al., 2000a, Klironomos, 2002, Reinhart et al., 2003). Alguns estudos identificaram interrupções do feedback negativo da comunidade planta-solo em intervalos nativos para feedback positivo da comunidade planta-solo nos intervalos adventivos (Callaway et al., 2004). Tais feedbacks positivos apontam para "fusão invasional". O conceito de colapso invasional também está intimamente ligado ao de "engenheiros de ecossistemas" - organismos que afetam a disponibilidade de recursos, direta ou indiretamente, alterando as características abióticas ou bióticas de um ecossistema (Jones et al., 1994). Muitas espécies de plantas invasoras se qualificam como engenheiros de ecossistemas (Crooks, 2002), embora nem todos os invasores alterem os habitats de modo a facilitar novas invasões. Onde os engenheiros de ecossistemas de plantas alienígenas mais claramente movimentam o derretimento invasional é onde a invasão inicial altera totalmente os processos do ecossistema, como o regime de fogo. Provavelmente, o melhor exemplo disso é o "ciclo de erva-fogo" no qual as gramíneas exóticas invasoras alteram a distribuição ea abundância de combustíveis finos, resultando em incêndios mais freqüentes (e em alguns casos introduzindo incêndios regulares em ecossistemas não propensos a incêndios). user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce Esta alteração profunda do funcionamento do ecossistema, que muitas vezes favorece a invasão de espécies exóticas tolerantes ao fogo, teve efeitos radicais sobre a biodiversidade em muitos sistemas semi-áridos (D'Antonio e Vitousek, 1992). Efeitos similares são evidentes para plantas que não sejam gramíneas. Por exemplo, a invasão de fynbos sul-africanos por árvores e arbustos serotínicos perturba a condição de não equilíbrio predominante da substituição cíclica de arbustos nativos, instituindo um sistema de estado estacionário depauperado que favorece uma série de alienígenas incluindo espécies Hakea e Pinus (Richardson e Cowling, 1992). XIV Conclusões O progresso emocionante foi feito em todas as facetas da ecologia da invasão de planta revisadas neste papel. Os avanços são em parte atribuíveis ao fato de que a boa pesquisa tem sido feita em vários níveis e escalas e que a conceituação de processos mediadores de invasões tem ajudado a concentrar esforços na elucidação de fatores responsáveis por transições de fase chave. A falta de categorização padronizada de plantas exóticas em diferentes partes do mundo é um problema. A adoção de um padrão global facilitaria generalizações melhoradas com relação aos níveis de invasividade e invasão. O grande número de bons estudos de caso realizados recentemente melhorou nossa capacidade de fazer generalizações robustas e avançar para modelos mecanicistas e preditivos. Os modelos estão começando a abraçar a invasividade de espécies ea invasão da comunidade, proporcionando uma medida de integração. O estágio é definido para avanços adicionais. Ecologia Molecular tem enorme espaço para lançar luz sobre lacunas cruciais em nosso conhecimento. Por exemplo, uma vez que a dispersão de sementes, e especialmente os eventos de dispersão de longa distância raros, é difícil de medir no campo, os insights de estudos moleculares são necessários para desvendar as principais incógnitas na dinâmica de invasão. Muitos dos conceitos analisados aqui são passíveis de testes em experimentos manipulativos; Maior robustez de generalizações e teorias pode ser esperado através da experimentação. É necessária uma melhor integração das perspectivas de todos os campos de investigação para melhorar a nossa capacidade de gerir as invasões. Figura 1 O "contínuo de invasão de naturalização" (painel A) conceitua o Várias barreiras que uma planta deve superar para tornar-se alienígena, casual, naturalizada ou Invasivo em um novo ambiente (adaptado de Richardson et al., 2000b). O esquema Também fornece uma estrutura para a definição objetiva de categorias de plantas alienígenas (Pysek et al., 2004b). As plantas estrangeiras são aquelas cuja presença em uma área é o resultado de Transporte mediado por humanos. As user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce plantas alienígenas casuais são plantas alienígenas que podem florescer e Até mesmo se reproduzem ocasionalmente fora do cultivo, mas que eventualmente morrem porque Eles não formam populações de auto-substituição; Eles contam com introduções repetidas para Sua persistência. As plantas naturalizadas são aquelas que se auto-substituem Populações por pelo menos 10 anos sem intervenção direta de pessoas (ou apesar de humanos Intervenção) por recrutamento de sementes ou ramets capazes de crescimento independente. As plantas invasivas são um subconjunto de plantas naturalizadas que produzem descendentes reprodutores, Muitas vezes em grande número, a distâncias consideráveis das plantas-mãe, e assim O potencial para se espalhar por uma grande área. Compreensão da dinâmica da planta Invasões requer insights sobre os traços da planta (elementos de invasividade das espécies) e Características do ambiente (componentes da invasão da comunidade), mas nemO aspecto pode ser totalmente avaliado sem referência ao outro (painel B). As invasões são Contexto específico e invasividade só se materializa quando certos aspectos ambientais Os requisitos são atendidos. Caixas no painel B lista os conceitos-chave abordados neste artigo. Figura 2 O efeito do tempo de residência (MRT, veja o texto) na segunda transição Da regra das dezenas (de casual para Estágio naturalizado; Veja a Figura 1). Mesmo se O número de introdução e casual A espécie permanece estável ao longo do tempo, a Proporção de espécies ocasionais que se tornam Aumentos naturalizados porque cada vez mais Mais espécies têm tempo suficiente para se adaptar Ou encontrar simbiontes adequados, climáticos Eventos ou fatores de chance que potencialmente desencadear invasão. O razoavelmente constante Proporção de taxa extraterrestre em uma ampla gama de sistemas é em parte o resultado de tempo de residência semelhantes de espécies em diferentes floras alienígenas. A proporção de espécies naturalizadas, portanto, dependem da data de avaliação; Será maior em MRT2 do que na MRT1. user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce user Realce
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