侵入可能性

外来種、つまり在来種ではない種は、世界中の生息地に侵入し、生態系を変えています。侵入種は、新しい環境で生き残り、自立できる場合にのみ、侵入種と見なされます。^[1]生息地とその周囲の環境には、侵入種に対して脆弱になる自然の欠陥があります。 ^{[1]外来種の侵入に対する生息地の脆弱性のレベルは、その}侵入可能性として定義されます。これを、種自体と生態系に侵入する能力に関連する侵入性と混同しないように注意する必要があります。^[2]

生息地の侵入可能性を高めたり低下させたりする要因には、ストレス、撹乱、栄養レベル、気候、既存の在来種など、非生物的および生物的要因が多数あります。通常、侵入種は栄養が豊富で、環境ストレスが少なく、撹乱レベルが高い地域を好みます。これが、ハワイ、フロリダ、カリフォルニアなどの米国の地域が侵入種に侵略されている理由です。^[3]これらの侵入は、世界中の生物多様性に対する最大かつ最も一貫した脅威の1つです。南極は、その環境要因により、地球上で侵入種が存在しない唯一の自然保護区です。^[2]

非生物的要因は、それぞれの生息地内で侵入種の最初のフィルターとして機能します。 ^[4] 侵入種は通常、生態学的に本来の生息地と類似した生息地に限定されます。^[5]侵入の相対的な効率は、非生物的ニッチが時間の経過とともに保全されるか、侵入者が新しく侵入した非生物的ニッチに急速に適応できるかどうかに依存します。^[6]たとえば、アジアオオガニ（Hemigrapsus sanguineus）は、本来の生息地と侵入した生息地でほぼ同じ非生物的ニッチを持っていますが^{[7] 、}ヨーロッパミドリガニ（Carcinus maenas）は、幅広い水温と塩分で生存できるため、非生物的ニッチに適応する能力があります。^{[4]侵入の中には、非生物的要因のみに依存し、生物的要因に依存しないものもあります。 たとえば、塩性湿地への}コードグラス（Spartina anglica）の侵入は、塩分と堆積物の種類に大きく依存しており、生物的要因には依存していませんでした。^[4]

繁殖体圧は、本来生息していない地域に放たれた種の個体数を総合的に測定するものです。弱い分散媒介を持つ種は、特に川岸付近で侵入性を高めることがわかっています。^{[引用が必要]}生息地の断片化がないため、生息地の境界の端で分散が大きくなり、侵入性が高まります。^{[引用が必要]} 繁殖体圧は、侵入した場所の近くで一部の侵入種の密度が高くなる主な理由です。^{[引用が必要]}

撹乱は侵入性に影響を与えるもう一つの非生物的要因である。撹乱は、生物を殺したり、そのバイオマスの一部を除去したりする断続的な出来事と定義される。^[8]撹乱の増加と抑制の両方が侵入性を高める可能性がある。例えば、北アメリカの草原では、火事は侵入を減少させたが、放牧の増加は侵入を増加させた。 ^{[8 ] 火事は、一部の}マツの種の侵入性を高めるが、他のマツの種の侵入性を低下させる。^[8]撹乱は、自然の生息地を元の状態から逸脱させるほど侵入性を高めると提案されている。^[8]

栄養素の利用可能性、水の利用可能性、光の利用可能性、極限条件などのストレスは侵入性に影響します。低ストレス環境では侵入者が増加した資源を利用できる可能性が高くなるため、侵入性が高まります。^[4]栄養素の添加は、ある地域の侵入性を高めることがわかっています。^{[4]たとえば、水生}プランクトン環境に栄養素が添加されると、細菌の増殖が促進され、資源をめぐる競争が減ったため繊毛虫の侵入が促進されました。 ^[9]また、草原への栄養素の添加は、種の構成を、一年生草本、多年生草本、イネ科植物、低木などの比較的成長の早い少数の種に近づけたり遠ざけたりする可能性があるため、さまざまな影響を与える可能性があります。^[8]栄養分の乏しい環境に栄養素を追加すると、侵入を促進するだけでなく、最終的には生息地内で非在来種が優勢になるよう促す可能性があります。 ^[10]大規模な栄養素の添加は、侵入性に著しくプラスの影響を与える可能性があります。例えば、ニューイングランド地域での大規模な栄養塩流出は、外来の維管束植物であるPhragmites australisの侵入を引き起こしました。^{[4]栄養資源の制限は、資源が制限されることで外来種と在来種の間の}競争が激化するため、侵入可能性に悪影響を及ぼします。例えば、アマモの生息地内では水の流れが減少するため、アマモは侵入種のイガイ（Musculista senhousia ）の成長と生存を制限します。これにより、アマモの草原が断片化しているか存在しない地域と比較して、侵入の範囲が縮小します。 ^[11]代謝や資源獲得を制限するストレス（極端な温度や毒素など）は、侵入可能性を高めることも低下させることもできますが、これは侵入者の特性によって異なります。^{[4]侵入者が}在来種よりも広い温度範囲で生息できる場合、成功率は高くなります。例えば、侵入性のC4植物は在来種のC3植物よりも生き残る可能性が高い。 干ばつの間^[4]

侵入性に影響を与える生物的要因には、競争、多様性、捕食、病気などさまざまなものがあります。侵入性に影響を与える主な生物的要因の1つは、種間競争です。侵入者は特定の制限資源を必要とするため、これらの資源をめぐる競争が少ない生息地では、侵入者が成功する可能性が高くなります。^[8]侵入者が在来種とわずかに重複する資源レベルで最適なパフォーマンスを発揮する場合、侵入する可能性が高くなります。^[4]たとえば、アジアオオガニ ( Hemigrapsus sanguineus)がニューイングランド地域で侵入者として成功しているもう1つの理由は、その地域に生態学的同等物、つまり他のカニ科のカニがほとんどいないためです。^{[7]ただし、侵入した生息地で}非在来種が成功するかどうかを判断することは、その資源要件が在来の生息地と異なる場合があるため、必ずしも簡単ではありません。^[8]外来種と在来種の特徴が著しく類似している場合、単一の在来種が外来種の侵入を防ぐのに大いに役立つ可能性がある。^[8]

種の多様性が高い生息地では、総資源の利用可能性が低くなり、侵入者の成功率が低下します。^[8]多様な生息地では、種間の間接的な相互作用も強くなるため、1対1で在来種に勝つ可能性のある外来種が排除されます。 ^[8]注目すべき例外は、多くの花粉媒介者がいる多様な生息地です。花粉媒介者は侵入植物の侵入成功率を大幅に高めるため、花粉媒介者の多様なセットがある生息地は侵入される可能性が高くなります。^[8]

特定の生息地は、外来植物の侵入に対して自然に影響を受けやすい。外来植物は、栄養分が豊富な人工の生息地で繁殖する傾向がある。^[1]最も一般的に侵入される生息地の種類には、庭園、農地、都市景観などの人工のもの、森林プランテーションや森林伐採地などの栄養分が豊富な肥沃な土壌のある生態系、または沿岸や河岸の生息地などの高レベルの撹乱地域が含まれる。^{[1] [12]高レベルの撹乱がある生息地は、}非在来種による侵入を受ける可能性がはるかに高い。自然群集への侵入が成功するには、分散、定着、生存が必要である。^[13]

米国で最も侵入が激しい生態系は、ハワイ、フロリダ、カリフォルニアにあります。特に、カリフォルニアの草原と渓谷は、外来種の侵入が激しかったため、この生息地は完全に変わってしまい、元の生息地の構成と構造は、現在と大きく異なっているため不明です。^[3]この同じ地域では、南西部のピニョン-ジュニパーの森林地帯は、外来種による生息地の侵入が軽微なだけです。また、バージニア州とメリーランド州のチェサピーク湾やカリフォルニア州のサンフランシスコ湾^{[具体的に]などの大きな海洋湾では、現在、生息地の元々の}在来種よりも外来種の方が多いことも判明し^ました。^{[出典が必要]しかし、}米国で最悪なのはハワイです。この島国は、国内で最も侵入が激しい地域です。長年にわたり、38種以上の陸鳥、18種の外来哺乳類、17種の外来爬虫類、38種の外来陸生軟体動物、19種の外来淡水魚がハワイに導入され、野生に定着した外来種の数は4,598種に増加しました。 ^[14]これらは、数島の狭い地域にとっては膨大な数であり、島全体の生態系に大きな影響を与えています。

種の侵入レベルは、厳しい気候や栄養分の乏しい生息地では低い。^{[1 ]}これらの生息地には 、山、崖、沼地、乾燥した草原、針葉樹林、砂漠、サバンナなどが含まれる。 [1]外来植物や動物は、栄養分の不足、厳しい気候条件、または外来種の生活の質を低下させるその他の不利な条件のため、これらのタイプの生息地では繁栄しない傾向がある。^[12]

侵入可能性が低い地域の良い例としては、南カリフォルニアにあるモハーベ砂漠が挙げられます。ここの気候は、土壌の栄養分が少なく、種の多様性が低い乾燥砂漠に分類されます。これは、一般的な種が生存するために必要な典型的な資源が、砂漠の生息地の条件では容易に入手できないためです。新しい外来種がこの地域に侵入し、生存して繁殖することは極めて困難です。(しかし、一方で、「モハーベ砂漠の土壌栄養分のレベルは他の生態系に比べて全体的に低いため、外来種の定着と成長を妨げる競争力のある在来種の高い被覆率を生み出す高い栄養分濃度は、この地域では決して見つからないかもしれません。」^{[15] ) 新しい種が厳しい}気候の地域や非生物的にストレスの多いコミュニティ に定着できる可能性は低くなります。