人類活動介導的外來物種入侵已成為造成全球生物多樣性喪失的重要因素之一。其中，入侵捕食者作為食物鏈上遊類群，對生物多樣性的危害尤其嚴重。據統計，30種入侵獸類捕食者已導致全球596種鳥類、獸類和爬行動物瀕危，142種滅絕。入侵捕食者不僅直接導致本土動物種群數量下降乃至物種滅絕，還會改變種間捕食互作關係，進而威脅生態係統功能。特別值得關注的是，島嶼較大陸物種數少、營養級結構相對簡單，普遍缺乏與外來入侵物種的協同進化曆史，一直是生物入侵的重災區。然而，入侵捕食者對島嶼本土物種捕食互作網絡結構的重塑過程、驅動因子及其島嶼生物地理變化格局長期以來並不清楚。回答上述問題不僅有助於全麵解析外來物種對島嶼生物多樣性的侵害，也對拓展全球變化背景下的島嶼生物地理學理論體係具有重要意義。

為此，必威精装版app西汉姆联 劉宣研究員和郭寶成研究員團隊合作，將野外工作結合實驗工作，聚焦無尾目兩棲類捕食網絡，依托我國最大的陸橋島——浙江舟山群島，於2023–2024年兩棲動物繁殖季期間，對舟山群島21個島嶼的64個永久性靜水水體開展了係統性野外調查和采樣，結合糞便DNA宏條形碼技術，構建了高分辨率的島嶼兩棲類捕食網絡，並探究了頂級入侵捕食者——美洲牛蛙（Aquarana catesbeiana = Lithobates catesbeianus = Rana catesbeiana，以下簡稱牛蛙）對島嶼本土兩棲類捕食網絡結構及其生物地理格局的影響。

研究發現，入侵牛蛙已導致舟山群島本土兩棲類物種豐富度和種群豐度的顯著下降。食性分析結果顯示，牛蛙與本土兩棲類在節肢動物等主要捕食對象上高度重疊，種間競爭關係明顯；同時，在牛蛙捕食的所有脊椎動物獵物中，我國本土兩棲類占比最高，體現出明顯的捕食偏好性；進一步網絡分析顯示，牛蛙入侵後取代了本土兩棲動物在捕食網絡中的中心位置，並促使黑斑側褶蛙（Pelophylax nigromaculatus）等本土物種的食性泛化，這一過程導致本土兩棲類捕食網絡的連接度增加、模塊化程度降低，並最終導致本土捕食網絡穩定性的下降 （圖2）。

基於廣義線性混合模型分析，在控製調查/采樣年份和不同島嶼間樣本偽重複效應以及空間自相關效應後，發現牛蛙入侵種群豐度是導致本土兩棲類捕食網絡連接度等發生改變的重要影響因子，其中模塊化程度受牛蛙入侵的影響最為顯著（圖3）；結構方程模型分析進一步發現，本土兩棲類捕食網絡模塊化隨牛蛙入侵種群豐度和牛蛙定殖時間的增加而持續降低（圖3）。這一結果表明，伴隨牛蛙在舟山群島入侵時間的增加與種群規模的不斷擴大，本土兩棲類捕食網絡的穩定性不斷減弱。

從島嶼生物地理學經典的種-麵積關係和種-隔離關係的角度，研究結果顯示，舟山群島本土兩棲類捕食網絡結構與島嶼-大陸隔離度間的關係也隨牛蛙入侵發生了改變：在牛蛙尚未入侵的水體，島嶼-大陸隔離度越高，本土兩棲類捕食網絡的連接度與嵌套性越高，模塊化程度越低；但牛蛙入侵削弱了島嶼隔離度對本土兩棲類捕食網絡結構的影響，連接度和嵌套性與隔離度的正相關性以及模塊化與隔離度的負相關性均發生了顯著下降（圖4）。

綜上所述，該項研究揭示了一種頂級入侵捕食者在較短定殖時間內即可改變長期島嶼化形成的本土物種捕食網絡結構、取代本土物種在網絡中的核心地位、降低網絡穩定性，並重塑其隨島嶼麵積和島嶼-大陸隔離度變化關係的生物地理格局。自然界中物種並非孤立存在，而是通過複雜互作形成網絡關聯，以維持多樣化的生態係統功能。因此，為全麵評估生物入侵危害，不僅需關注種群數量動態和物種多樣性變化，還應深入探究種間互作網絡的改變，同時需盡快對入侵種群進行幹預，以防止其隨定殖時間和種群規模不斷擴大而增加對生態係統的危害。該研究從動物捕食互作的視角，深化了入侵捕食者對島嶼生物多樣性的危害機製，拓展了種-麵積關係和種-隔離關係等經典島嶼生物地理學格局對生物入侵的動態響應，從生物入侵的角度為構建全球變化背景下種間互作網絡的預測框架提供了基礎科學依據。

相關工作近日在線發表於綜合性期刊《當代生物學》（Current Biology）。中國科學技術大學與必威精装版app西汉姆联 聯合培養博士研究生塗煒山為論文第一作者，必威精装版app西汉姆联 劉宣研究員和郭寶成研究員為論文共同通訊作者，必威精装版app西汉姆联 博士研究生李炎夏、副研究員杜元寶等參與研究。該項工作得到國家自然科學基金和必威精装版app西汉姆联 自主部署項目的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.11.017

圖1. 理論框架與研究區域示意圖。(A) 本土兩棲類捕食網絡影響因素的理論框架；(B) 研究區域浙江舟山群島及野外調查水體分布

圖2. 牛蛙入侵水體和對照水體間本土兩棲類捕食網絡的比較

圖3. 本土兩棲類捕食網絡結構的影響因素和路徑分析

圖4. 牛蛙入侵水體和對照水體島嶼-大陸隔離度/島嶼麵積與本土兩棲類捕食網絡結構的關係（橘黃色：牛蛙入侵水體；藍色：對照水體）