Изменение климата одновременно способствует и препятствует расширению ареалов инвазивных растений в Новой Англии

Прогнозирование экологических последствий изменения климата, биологических инвазий и их взаимодействия должно основываться на понимании лежащих в их основе механизмов. Однако такие прогнозы требуют экстраполяции на новые территории и условия среды. Чтобы преодолеть проблемы экстраполяции в незнакомые условия, мы объединили данные о демографических процессах и состоянии среды с помощью экспериментальной биогеографии для прогнозирования потенциальных ареалов инвазивных и аборигенных видов в условиях современного и будущего климата Новой Англии, США. Мы изучили распространение двух потенциально неравновесных инвазивных растений — чесночницы черешчатой (Alliaria petiolata) и барбариса Тунберга (Berberis thunbergii), сопоставив каждый вид с его аборигенным экологическим аналогом, чтобы лучше понять демографические факторы инвазий. Согласно нашим моделям, изменение климата значительно сократит укоренение A. petiolata, в настоящее время широко распространённого инвазивного вида, на всей территории Новой Англии вследствие его низких демографических показателей в более тёплом климате. Напротив, инвазии B. thunbergii изменение климата будет способствовать: в более тёплом климате у этого вида повышаются темпы роста и всхожесть семян, что увеличивает вероятность его укоренения севернее, а также в местообитаниях с сомкнутым пологом на юге региона. Успех инвазии обоих видов обусловлен высокой плодовитостью, а у A. petiolata — также демографической компенсацией по сравнению с аборигенными аналогами. Для A. petiolata моделирование показывает, что искоренение потребовало бы нереалистично высокой эффективности; поэтому меры контроля следует сосредоточить на предотвращении распространения в более холодные, пока не занятые области, изучении динамики «источник—сток» и динамики сообществ в случае сокращения численности A. petiolata, обладающей аллелопатическими свойствами. Полученные результаты, основанные на значительных расхождениях с корреляционными моделями распространения, обычно используемыми для подобных биогеографических прогнозов, подчёркивают необходимость срочно включать механистические подходы в прогнозирование ареалов и управление инвазиями, чтобы понимать, как изменение климата может повлиять на современные закономерности инвазий.