人工林景观格局对多类群生物多样性与生态系统功能的跨尺度影响机制研究

《Journal of Environmental Management》：Coffee intercropping reduces soil N 2O and N 2 emissions: Empirical test and meta-analysis

本文系统探讨了黄土高原人工林景观格局（破碎化、异质性、复杂性）对多类群生物多样性（植物/蝴蝶/步甲）和生态系统功能（生物量/授粉/资源利用）的跨尺度影响机制。研究发现不同生物类群响应存在显著尺度依赖性（植物/蝴蝶：200m，步甲：跨尺度），景观异质性通过资源多样化（resource diversification）和生态位互补（niche complementarity）机制增强生态系统多功能性（ecosystem multifunctionality），为生态修复的景观优化提供了多尺度管理依据。

　　

研究亮点

我们的研究揭示了多类群生物对景观格局的跨尺度响应机制：植物和蝴蝶在小尺度（200米）对景观结构变化最为敏感，而步甲则表现出跨尺度的响应模式。景观异质性和复杂性通过提供多样化的生态位和资源，显著增强了生态系统功能。

尺度依赖性多类群对景观格局的响应

我们的研究揭示了不同生物类群对景观格局的多尺度响应特性，这些响应模式反映了各类群的生态特征和空间利用策略。

结果表明四种生境类型（乔灌草、乔草、灌草和荒草地）的生物多样性无显著差异，这可能源于人工林形成时间较短（约20年），尚未产生显著的生境分化效应。然而，景观格局在不同空间尺度上对生物多样性产生了显著影响：植物多样性主要受200米尺度土地利用格局的驱动，蝴蝶多样性在200米尺度对景观结构变化最为敏感，而步甲多样性则表现出从100米到1000米的跨尺度响应特性。这种尺度依赖性响应与各类群的扩散能力和生态位宽度密切相关——具有较强扩散能力的步甲能够利用更大尺度的景观资源，而活动能力较弱的植物和蝴蝶则更依赖局部生境条件。

结论

本研究强调了提升林地和农业斑块空间异质性对促进区域生物多样性的重要性。通过系统分析人工林景观中植物、步甲和蝴蝶的生物多样性及生态系统功能，我们揭示了景观格局对生态系统功能的多尺度影响机制。研究结果明确展示了不同生物类群对景观格局的尺度依赖性响应，反映了各类群独特的生态策略差异。