中国东北部温带森林中的物种多样性：驱动因素及其影响

《Oikos》：Dark diversity in temperate forests of northeastern China: drivers and implications

本研究针对东北中国温带森林生态系统，量化了暗多样性与观测多样性的驱动机制。结果表明，暗多样性主要由温度与人类活动交互作用主导，而观测多样性更多受降水和海拔影响。研究强调需综合气候与人类压力制定保护策略，以恢复潜在物种的定殖能力。

　　在当前的生态学研究中，理解一个群落中的物种组成，包括那些实际存在的物种以及那些虽然生态适宜但尚未被观察到的物种，对于评估生物多样性变化和制定有效的保护策略至关重要。通常，研究者关注的是通过实地调查获得的观察到的分类多样性，而忽视了那些可能存在于当地但未被发现的物种，即所谓的“暗多样性”（dark diversity）。暗多样性指的是在特定地点生态适宜且具备扩散能力的物种，但由于各种原因未被观察到，这种现象可能反映了生态系统中未被识别的潜在生物多样性损失。暗多样性不仅是评估生物多样性变化的敏感指标，往往比观察到的多样性更早显示出变化迹象，但它背后的驱动因素，尤其是环境和人为因素，目前在森林生态系统中仍存在许多未解之谜。

在本研究中，我们对暗多样性和观察到的多样性进行了量化分析，并利用逻辑回归方法识别了影响物种属于暗多样性的关键特征。此外，我们还采用了方差分解和空间自回归模型，以区分环境因素和人类活动对暗多样性和观察到的多样性在样地层面的影响。研究结果表明，一些关键特征，如菌根类型、比叶面积和树高，显著影响了物种是否属于暗多样性。同时，暗多样性和观察到的多样性对环境和人为因素的响应也存在差异。暗多样性主要受到环境因素与人类活动相互作用的影响，其中年均温度是最重要的环境驱动因素；而观察到的多样性则更受年均降水量的影响。

暗多样性随着年均温度的升高而增加，但在人类足迹和降水量的共同作用下却呈现下降趋势。此外，暗多样性还受到人类足迹与降水量季节性变化的正向交互影响。观察到的多样性则在降水量和海拔的正向作用下有所提升，但在人类足迹与温度的交互影响下却有所下降。同时，海拔与无道路区域的交互作用也对观察到的多样性产生了显著的负面影响。这些发现强调了在保护规划中需要同时考虑气候变化和人类压力，因为暗多样性揭示了社区潜在的生物多样性限制。

在实际应用中，暗多样性的研究对于森林管理和保护具有重要意义。通过识别哪些特征与暗多样性相关，我们可以更好地理解物种本地缺失的原因，并据此制定针对性的恢复和保护措施。例如，某些物种由于其生长策略或扩散能力不足，可能在适宜的环境中仍然无法成功建立种群。因此，在保护和恢复策略中，不仅要关注现有物种的保护，还需考虑如何恢复那些因生态或人为因素而缺失的物种。

研究还指出，人类活动对森林多样性的影响不仅仅是直接的栖息地破坏，还包括间接的生态影响，如改变物种的扩散能力、资源利用效率和生存能力。在东北部中国这样人类活动频繁的地区，理解人类活动如何影响暗多样性尤为重要。通过分析人类足迹与环境因素之间的交互作用，我们可以更全面地评估人类活动对森林生态系统的影响，并据此制定更有效的保护策略。

本研究的发现对森林管理和保护实践提供了重要的指导。例如，对于暗多样性较高的地区，应优先考虑恢复措施，以弥补生态系统的潜在多样性缺失。同时，对于观察到的多样性较高的地区，应采取严格的保护措施，以防止进一步的生物多样性流失。此外，研究还强调了在制定保护策略时，需要综合考虑生态特征和人为因素的影响，以实现生态系统的可持续发展。

未来的研究应进一步整合“群落完整性”这一概念，即评估特定地点生态适宜物种在实际群落中的实现比例，从而更全面地理解人类活动对生物多样性的影响。通过将群落完整性与暗多样性结合分析，我们可以更好地揭示生态系统中未被发现的生物多样性损失，并为保护和恢复行动提供更科学的依据。此外，研究还建议在保护规划中，应特别关注那些因生态或人为因素而缺失的物种，通过恢复其生存条件或减少人为干扰，以提升生态系统的恢复潜力和韧性。这些发现不仅有助于理解暗多样性的形成机制，也为未来在生态管理和保护方面的决策提供了科学支持。