Role of species richness and human impacts in resisting invasive species in tropical forests
The biotic resistance hypothesis suggests that biodiversity‐rich areas should be resistant to biological invasions. Globally, conservationists use this hypothesis to protect diverse ecosystems. However, supporting data are often contradictory, possibly due to several confounding factors. Complexity...
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| Veröffentlicht in: | The Journal of ecology 2021-09, Vol.109 (9), p.3308-3321 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | eng |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Volltext |
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| container_start_page | 3308 |
| container_title | The Journal of ecology |
| container_volume | 109 |
| creator | Mungi, Ninad Avinash Qureshi, Qamar Jhala, Yadvendradev V. |
| description | The biotic resistance hypothesis suggests that biodiversity‐rich areas should be resistant to biological invasions. Globally, conservationists use this hypothesis to protect diverse ecosystems. However, supporting data are often contradictory, possibly due to several confounding factors. Complexity in inferences increases in the tropics, which are sparsely studied.
We hypothesize that human impacts, forest type and climate would modulate the relationship between native and invasive plant richness. To understand these interacting and varying effects of native richness and human disturbance on plant invasions, we sampled 354 grids of 25 km2 with equal representation of protected areas (PAs) and multi‐use areas (MAs) to record abundance of native and non‐native plants from 34 PAs across five forest types in tropical India. We used linear mixed effect models to investigate the occurrence and abundance of invasive plants with respect to varying native richness, human impacts, forest types and climate.
Human use of forests increased the richness and abundance of invasive plants across all forest types. After accounting for human use, native species richness of tropical wet forests had a negative relationship with invasive plants richness and abundance, while the relationship reversed with increasing aridity and temperature. Human infrastructure facilitated invasions within PAs.
Synthesis. The biotic resistance hypothesis explained a lower number of invasions within protected tropical wet forests but not within dry forests. Human‐free protected areas had lower richness and abundance of invasive plants across all systems, especially in wet tropical forests. Our results support the contextual importance of the biotic resistance hypothesis, while stressing the importance of protected areas, insulated from human impacts, to preserve the integrity of vulnerable natural systems.
सारांश
जैविक प्रतिरोध परिकल्पना के अनुसार प्रचुर जैवविविधता वाले क्षेत्र, गैर‐देशी प्रजातियों के लिए प्राकृतिक प्रतिरोध कर सकते है। विश्व स्तर पर, शास्त्रज्ञ इस परिकल्पना का उपयोग विविध पारिस्थितिकी‐तंत्रों की सुरक्षा हेतु करना चाहते है। परंतु, इसके प्रमाण केवल दुर्लभ ही नहीं, अपितु पारिस्थितिकी जटिलता के कारण अक्सर विरोधाभासी पाए गए है। उष्णकटिबंध के क्षेत्र में इस परिकल्पना का उपयोग सर्वाधिक हो सकता है, परंतु प्राकृतिक जटिलता एवं अत्यल्प अध्ययन के कारण इन क्षेत्रों में यह परिकल्पना परखी नहीं गयी है।
तथ्यों के आधार पर हम अनुमान लगाते हैं कि गैर‐देशी प्रजातियों के प्रति, स्थानीय प्रजातियों के प |
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We hypothesize that human impacts, forest type and climate would modulate the relationship between native and invasive plant richness. To understand these interacting and varying effects of native richness and human disturbance on plant invasions, we sampled 354 grids of 25 km2 with equal representation of protected areas (PAs) and multi‐use areas (MAs) to record abundance of native and non‐native plants from 34 PAs across five forest types in tropical India. We used linear mixed effect models to investigate the occurrence and abundance of invasive plants with respect to varying native richness, human impacts, forest types and climate.
Human use of forests increased the richness and abundance of invasive plants across all forest types. After accounting for human use, native species richness of tropical wet forests had a negative relationship with invasive plants richness and abundance, while the relationship reversed with increasing aridity and temperature. Human infrastructure facilitated invasions within PAs.
Synthesis. The biotic resistance hypothesis explained a lower number of invasions within protected tropical wet forests but not within dry forests. Human‐free protected areas had lower richness and abundance of invasive plants across all systems, especially in wet tropical forests. Our results support the contextual importance of the biotic resistance hypothesis, while stressing the importance of protected areas, insulated from human impacts, to preserve the integrity of vulnerable natural systems.
सारांश
जैविक प्रतिरोध परिकल्पना के अनुसार प्रचुर जैवविविधता वाले क्षेत्र, गैर‐देशी प्रजातियों के लिए प्राकृतिक प्रतिरोध कर सकते है। विश्व स्तर पर, शास्त्रज्ञ इस परिकल्पना का उपयोग विविध पारिस्थितिकी‐तंत्रों की सुरक्षा हेतु करना चाहते है। परंतु, इसके प्रमाण केवल दुर्लभ ही नहीं, अपितु पारिस्थितिकी जटिलता के कारण अक्सर विरोधाभासी पाए गए है। उष्णकटिबंध के क्षेत्र में इस परिकल्पना का उपयोग सर्वाधिक हो सकता है, परंतु प्राकृतिक जटिलता एवं अत्यल्प अध्ययन के कारण इन क्षेत्रों में यह परिकल्पना परखी नहीं गयी है।
तथ्यों के आधार पर हम अनुमान लगाते हैं कि गैर‐देशी प्रजातियों के प्रति, स्थानीय प्रजातियों के प्रतिरोध पर, मानव प्रभाव, वन प्रकार एवं जलवायु का प्रभाव होता है। इस अनुमान के परीक्षण हेतु हमने भारत के पाँच प्रमुख वन‐प्रकारों में फैले हुए ३४ संरक्षित क्षेत्रों तथा उनके निकटस्थ वनक्षेत्र को २५ वर्ग किमी के हिस्सों में बाँटा, और ऐसे ३५४ हिस्सों में स्थानीय तथा गैर‐देशी वनस्पतियों की विविधता और प्रचुरता, मानव‐प्रभाव, एवं जलवायु तत्वों के आकड़े एकत्रित किये। तद्पश्चात, इन सभी आकड़ो के परस्पर संबंधों (उनकी अधिकता एवं विविधता) के मूल्यांकन हेतु हमने लिनिअर मिक्स्ड इफ़ेक्ट मॉडल का उपयोग किया।
हमने पाया की मानव‐प्रभाव सभी वनों में गैर‐देशी वनस्पतियों की विविधता और प्रचुरता को बढ़ाते है। उष्णकटिबंधीय आर्द्र वनों में स्थानीय वनस्पतियों का गैर‐देशी वनस्पतियों के साथ नकारात्मक संबंध था, जबकि बढ़ती शुष्कता और तापमान के साथ ये संबंध शुष्क वनों में उलट गया। हमने पाया कि मानवी निर्माणकार्य संरक्षित क्षेत्रों में गैर‐देशी वनस्पतियों की वृद्धि को सुगम करते हैं।
संश्लेषण प्रचुर विविधता वाले उष्णकटिबंधीय आर्द्र वनों में गैर‐देशी वनस्पतियों की न्यूनतम मात्रा, जैविक प्रतिरोध परिकल्पना का अपेक्षाकृत द्योतक है। परंतु इसकी शुष्क वनों में अनुपस्थिति, संभवतः उन वनों के मानव‐प्रभाव के विरासत के कारण हो सकती है। मानव‐मुक्त संरक्षित क्षेत्र सभी वन प्रणालियों को गैर‐देशी वनस्पतियों को न्यूनतम रखने में उपयुक्त पाए गए। हमारे परिणाम कमजोर प्राकृतिक प्रणालियों को अक्षुण्ण बनाए रखने के लिए, मानव प्रभावों से निर्बाधित संरक्षित क्षेत्रों के महत्व को उजागर करते हुए, जैविक प्रतिरोध परिकल्पना के प्रासंगिक महत्व का समर्थन करते हैं।
The biotic resistance hypothesis explained a lower number of invasions within protected tropical wet forests but not in dry forests. Human‐free protected areas had lower richness and abundance of invasive plants across all systems, especially in wet tropical forests. Our results support the contextual importance of the biotic resistance hypothesis, while stressing the importance of protected areas, insulated from human impacts, to preserve the integrity of vulnerable natural systems.</description><identifier>ISSN: 0022-0477</identifier><identifier>EISSN: 1365-2745</identifier><identifier>DOI: 10.1111/1365-2745.13751</identifier><language>eng</language><publisher>Oxford: Blackwell Publishing Ltd</publisher><subject>Abundance ; Aridity ; Biodiversity ; Biological invasions ; biotic resistance ; Climate ; Dry forests ; Forests ; Herbivores ; Human influences ; Hypotheses ; India ; Indigenous plants ; Indigenous species ; Introduced species ; Invasions ; Invasive plants ; Invasive species ; multi‐use areas ; Native organisms ; Protected areas ; Rainforests ; Species richness ; tiger reserves ; Tropical climate ; Tropical environments ; Tropical forests</subject><ispartof>The Journal of ecology, 2021-09, Vol.109 (9), p.3308-3321</ispartof><rights>2021 British Ecological Society</rights><rights>Journal of Ecology © 2021 British Ecological Society</rights><lds50>peer_reviewed</lds50><oa>free_for_read</oa><woscitedreferencessubscribed>false</woscitedreferencessubscribed><citedby>FETCH-LOGICAL-c3561-1a51396e4410e029e8e4d8895ae3186ad605695c0f02405d59b32bbf83b11f963</citedby><cites>FETCH-LOGICAL-c3561-1a51396e4410e029e8e4d8895ae3186ad605695c0f02405d59b32bbf83b11f963</cites><orcidid>0000-0001-6502-0457 ; 0000-0003-3276-1384</orcidid></display><links><openurl>$$Topenurl_article</openurl><openurlfulltext>$$Topenurlfull_article</openurlfulltext><thumbnail>$$Tsyndetics_thumb_exl</thumbnail><linktopdf>$$Uhttps://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111%2F1365-2745.13751$$EPDF$$P50$$Gwiley$$H</linktopdf><linktohtml>$$Uhttps://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111%2F1365-2745.13751$$EHTML$$P50$$Gwiley$$H</linktohtml><link.rule.ids>314,780,784,1417,1433,27924,27925,45574,45575,46409,46833</link.rule.ids></links><search><creatorcontrib>Mungi, Ninad Avinash</creatorcontrib><creatorcontrib>Qureshi, Qamar</creatorcontrib><creatorcontrib>Jhala, Yadvendradev V.</creatorcontrib><title>Role of species richness and human impacts in resisting invasive species in tropical forests</title><title>The Journal of ecology</title><description>The biotic resistance hypothesis suggests that biodiversity‐rich areas should be resistant to biological invasions. Globally, conservationists use this hypothesis to protect diverse ecosystems. However, supporting data are often contradictory, possibly due to several confounding factors. Complexity in inferences increases in the tropics, which are sparsely studied.
We hypothesize that human impacts, forest type and climate would modulate the relationship between native and invasive plant richness. To understand these interacting and varying effects of native richness and human disturbance on plant invasions, we sampled 354 grids of 25 km2 with equal representation of protected areas (PAs) and multi‐use areas (MAs) to record abundance of native and non‐native plants from 34 PAs across five forest types in tropical India. We used linear mixed effect models to investigate the occurrence and abundance of invasive plants with respect to varying native richness, human impacts, forest types and climate.
Human use of forests increased the richness and abundance of invasive plants across all forest types. After accounting for human use, native species richness of tropical wet forests had a negative relationship with invasive plants richness and abundance, while the relationship reversed with increasing aridity and temperature. Human infrastructure facilitated invasions within PAs.
Synthesis. The biotic resistance hypothesis explained a lower number of invasions within protected tropical wet forests but not within dry forests. Human‐free protected areas had lower richness and abundance of invasive plants across all systems, especially in wet tropical forests. Our results support the contextual importance of the biotic resistance hypothesis, while stressing the importance of protected areas, insulated from human impacts, to preserve the integrity of vulnerable natural systems.
सारांश
जैविक प्रतिरोध परिकल्पना के अनुसार प्रचुर जैवविविधता वाले क्षेत्र, गैर‐देशी प्रजातियों के लिए प्राकृतिक प्रतिरोध कर सकते है। विश्व स्तर पर, शास्त्रज्ञ इस परिकल्पना का उपयोग विविध पारिस्थितिकी‐तंत्रों की सुरक्षा हेतु करना चाहते है। परंतु, इसके प्रमाण केवल दुर्लभ ही नहीं, अपितु पारिस्थितिकी जटिलता के कारण अक्सर विरोधाभासी पाए गए है। उष्णकटिबंध के क्षेत्र में इस परिकल्पना का उपयोग सर्वाधिक हो सकता है, परंतु प्राकृतिक जटिलता एवं अत्यल्प अध्ययन के कारण इन क्षेत्रों में यह परिकल्पना परखी नहीं गयी है।
तथ्यों के आधार पर हम अनुमान लगाते हैं कि गैर‐देशी प्रजातियों के प्रति, स्थानीय प्रजातियों के प्रतिरोध पर, मानव प्रभाव, वन प्रकार एवं जलवायु का प्रभाव होता है। इस अनुमान के परीक्षण हेतु हमने भारत के पाँच प्रमुख वन‐प्रकारों में फैले हुए ३४ संरक्षित क्षेत्रों तथा उनके निकटस्थ वनक्षेत्र को २५ वर्ग किमी के हिस्सों में बाँटा, और ऐसे ३५४ हिस्सों में स्थानीय तथा गैर‐देशी वनस्पतियों की विविधता और प्रचुरता, मानव‐प्रभाव, एवं जलवायु तत्वों के आकड़े एकत्रित किये। तद्पश्चात, इन सभी आकड़ो के परस्पर संबंधों (उनकी अधिकता एवं विविधता) के मूल्यांकन हेतु हमने लिनिअर मिक्स्ड इफ़ेक्ट मॉडल का उपयोग किया।
हमने पाया की मानव‐प्रभाव सभी वनों में गैर‐देशी वनस्पतियों की विविधता और प्रचुरता को बढ़ाते है। उष्णकटिबंधीय आर्द्र वनों में स्थानीय वनस्पतियों का गैर‐देशी वनस्पतियों के साथ नकारात्मक संबंध था, जबकि बढ़ती शुष्कता और तापमान के साथ ये संबंध शुष्क वनों में उलट गया। हमने पाया कि मानवी निर्माणकार्य संरक्षित क्षेत्रों में गैर‐देशी वनस्पतियों की वृद्धि को सुगम करते हैं।
संश्लेषण प्रचुर विविधता वाले उष्णकटिबंधीय आर्द्र वनों में गैर‐देशी वनस्पतियों की न्यूनतम मात्रा, जैविक प्रतिरोध परिकल्पना का अपेक्षाकृत द्योतक है। परंतु इसकी शुष्क वनों में अनुपस्थिति, संभवतः उन वनों के मानव‐प्रभाव के विरासत के कारण हो सकती है। मानव‐मुक्त संरक्षित क्षेत्र सभी वन प्रणालियों को गैर‐देशी वनस्पतियों को न्यूनतम रखने में उपयुक्त पाए गए। हमारे परिणाम कमजोर प्राकृतिक प्रणालियों को अक्षुण्ण बनाए रखने के लिए, मानव प्रभावों से निर्बाधित संरक्षित क्षेत्रों के महत्व को उजागर करते हुए, जैविक प्रतिरोध परिकल्पना के प्रासंगिक महत्व का समर्थन करते हैं।
The biotic resistance hypothesis explained a lower number of invasions within protected tropical wet forests but not in dry forests. Human‐free protected areas had lower richness and abundance of invasive plants across all systems, especially in wet tropical forests. 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Globally, conservationists use this hypothesis to protect diverse ecosystems. However, supporting data are often contradictory, possibly due to several confounding factors. Complexity in inferences increases in the tropics, which are sparsely studied.
We hypothesize that human impacts, forest type and climate would modulate the relationship between native and invasive plant richness. To understand these interacting and varying effects of native richness and human disturbance on plant invasions, we sampled 354 grids of 25 km2 with equal representation of protected areas (PAs) and multi‐use areas (MAs) to record abundance of native and non‐native plants from 34 PAs across five forest types in tropical India. We used linear mixed effect models to investigate the occurrence and abundance of invasive plants with respect to varying native richness, human impacts, forest types and climate.
Human use of forests increased the richness and abundance of invasive plants across all forest types. After accounting for human use, native species richness of tropical wet forests had a negative relationship with invasive plants richness and abundance, while the relationship reversed with increasing aridity and temperature. Human infrastructure facilitated invasions within PAs.
Synthesis. The biotic resistance hypothesis explained a lower number of invasions within protected tropical wet forests but not within dry forests. Human‐free protected areas had lower richness and abundance of invasive plants across all systems, especially in wet tropical forests. Our results support the contextual importance of the biotic resistance hypothesis, while stressing the importance of protected areas, insulated from human impacts, to preserve the integrity of vulnerable natural systems.
सारांश
जैविक प्रतिरोध परिकल्पना के अनुसार प्रचुर जैवविविधता वाले क्षेत्र, गैर‐देशी प्रजातियों के लिए प्राकृतिक प्रतिरोध कर सकते है। विश्व स्तर पर, शास्त्रज्ञ इस परिकल्पना का उपयोग विविध पारिस्थितिकी‐तंत्रों की सुरक्षा हेतु करना चाहते है। परंतु, इसके प्रमाण केवल दुर्लभ ही नहीं, अपितु पारिस्थितिकी जटिलता के कारण अक्सर विरोधाभासी पाए गए है। उष्णकटिबंध के क्षेत्र में इस परिकल्पना का उपयोग सर्वाधिक हो सकता है, परंतु प्राकृतिक जटिलता एवं अत्यल्प अध्ययन के कारण इन क्षेत्रों में यह परिकल्पना परखी नहीं गयी है।
तथ्यों के आधार पर हम अनुमान लगाते हैं कि गैर‐देशी प्रजातियों के प्रति, स्थानीय प्रजातियों के प्रतिरोध पर, मानव प्रभाव, वन प्रकार एवं जलवायु का प्रभाव होता है। इस अनुमान के परीक्षण हेतु हमने भारत के पाँच प्रमुख वन‐प्रकारों में फैले हुए ३४ संरक्षित क्षेत्रों तथा उनके निकटस्थ वनक्षेत्र को २५ वर्ग किमी के हिस्सों में बाँटा, और ऐसे ३५४ हिस्सों में स्थानीय तथा गैर‐देशी वनस्पतियों की विविधता और प्रचुरता, मानव‐प्रभाव, एवं जलवायु तत्वों के आकड़े एकत्रित किये। तद्पश्चात, इन सभी आकड़ो के परस्पर संबंधों (उनकी अधिकता एवं विविधता) के मूल्यांकन हेतु हमने लिनिअर मिक्स्ड इफ़ेक्ट मॉडल का उपयोग किया।
हमने पाया की मानव‐प्रभाव सभी वनों में गैर‐देशी वनस्पतियों की विविधता और प्रचुरता को बढ़ाते है। उष्णकटिबंधीय आर्द्र वनों में स्थानीय वनस्पतियों का गैर‐देशी वनस्पतियों के साथ नकारात्मक संबंध था, जबकि बढ़ती शुष्कता और तापमान के साथ ये संबंध शुष्क वनों में उलट गया। हमने पाया कि मानवी निर्माणकार्य संरक्षित क्षेत्रों में गैर‐देशी वनस्पतियों की वृद्धि को सुगम करते हैं।
संश्लेषण प्रचुर विविधता वाले उष्णकटिबंधीय आर्द्र वनों में गैर‐देशी वनस्पतियों की न्यूनतम मात्रा, जैविक प्रतिरोध परिकल्पना का अपेक्षाकृत द्योतक है। परंतु इसकी शुष्क वनों में अनुपस्थिति, संभवतः उन वनों के मानव‐प्रभाव के विरासत के कारण हो सकती है। मानव‐मुक्त संरक्षित क्षेत्र सभी वन प्रणालियों को गैर‐देशी वनस्पतियों को न्यूनतम रखने में उपयुक्त पाए गए। हमारे परिणाम कमजोर प्राकृतिक प्रणालियों को अक्षुण्ण बनाए रखने के लिए, मानव प्रभावों से निर्बाधित संरक्षित क्षेत्रों के महत्व को उजागर करते हुए, जैविक प्रतिरोध परिकल्पना के प्रासंगिक महत्व का समर्थन करते हैं।
The biotic resistance hypothesis explained a lower number of invasions within protected tropical wet forests but not in dry forests. Human‐free protected areas had lower richness and abundance of invasive plants across all systems, especially in wet tropical forests. Our results support the contextual importance of the biotic resistance hypothesis, while stressing the importance of protected areas, insulated from human impacts, to preserve the integrity of vulnerable natural systems.</abstract><cop>Oxford</cop><pub>Blackwell Publishing Ltd</pub><doi>10.1111/1365-2745.13751</doi><tpages>14</tpages><orcidid>https://orcid.org/0000-0001-6502-0457</orcidid><orcidid>https://orcid.org/0000-0003-3276-1384</orcidid><oa>free_for_read</oa></addata></record> |
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| identifier | ISSN: 0022-0477 |
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| issn | 0022-0477 1365-2745 |
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| source | Wiley Journals; Elektronische Zeitschriftenbibliothek - Frei zugängliche E-Journals; Wiley Free Content |
| subjects | Abundance Aridity Biodiversity Biological invasions biotic resistance Climate Dry forests Forests Herbivores Human influences Hypotheses India Indigenous plants Indigenous species Introduced species Invasions Invasive plants Invasive species multi‐use areas Native organisms Protected areas Rainforests Species richness tiger reserves Tropical climate Tropical environments Tropical forests |
| title | Role of species richness and human impacts in resisting invasive species in tropical forests |
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