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在生态学领域，物种气候生态位宽度影响因素尚不明确。研究人员针对鸟类开展 “全球鸟类气候生态位宽度决定因素” 研究，发现迁移、生态位中心性等因素与生态位宽度有关。这为保护管理中气候风险评估提供依据，助力制定合理策略。
在奇妙的大自然中，鸟儿们在不同的气候环境里自由翱翔，有些鸟类能适应多种气候，而有些则局限于特定气候条件。为何会出现这样的差异呢？这背后隐藏着怎样的生态奥秘？在生态学研究中，理解物种气候生态位宽度（Climate niche breadth）的差异成因至关重要，它不仅关乎物种分布、共存与分化等基础生态概念，在保护生物学领域，更与物种应对气候变化的能力紧密相连。然而，目前学界对影响气候生态位宽度的因素了解甚少，现有研究多聚焦于生态位扩张的后果，而非其演化驱动因素，这使得我们在认识这一重要生态属性时存在诸多空白。例如，饮食、体型、迁移能力和行为灵活性等物种特征，究竟如何影响生态位宽度，其作用强度、方向及相互关系都亟待探索。
为了揭开这些谜团，美国德克萨斯大学奥斯汀分校（University of Texas at Austin）的 Jo?o Fabrício Mota Rodrigues 和 Carlos A. Botero 开展了相关研究，研究成果发表在《Nature Communications》杂志上。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先，利用物种分布模型（Species distribution models），结合数百万条由公民科学（Citizen science）提供的鸟类观测数据，获取鸟类繁殖范围地图。接着，通过主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）将温度和降水相关的多个气候变量简化为 “温度严酷度（Temperature harshness）” 和 “干燥严酷度（Xeric harshness）” 两个综合变量，以此刻画鸟类气候生态位。最后，借助系统发育路径分析（Phylogenetic path analysis）探究各变量与生态位宽度之间的直接和间接关系。
下面来看具体的研究结果：
- 生态位宽度的影响因素：研究人员从 eBird 数据库获取鸟类繁殖范围数据，结合气候数据等构建数据集，经筛选最终包含 1471 种鸟类。通过分析发现，迁移（Migration）和生态位中心性（Niche centrality）对生态位宽度有直接正向影响。这意味着，候鸟因季节性迁徙，更易到达新栖息地，从而扩大生态位；而处于生态位空间中心位置的物种，由于受新气候限制较少，也能拥有更宽的生态位。此外，体型（Body size）、饮食广度（Diet breadth）和分化时间（Time from divergence）等通过生态位中心性间接影响生态位宽度。比如，大体型和简单饮食的物种更易占据空间上稀有的栖息地，进而影响生态位宽度。
- 脑大小对生态位宽度的影响：研究人员在分析脑大小（Brain size）对生态位宽度影响时，发现脑大小与多种因素直接相关，并通过生态位中心性间接影响生态位宽度。不过，部分相关关系受样本量限制，在系统发育上不够稳健。有趣的是，脑大小和飞行能力（如手翼指数 Hand-Wing Index，HWI）对生态位中心性和生态位宽度有负面影响。一种可能的解释是，脑大的鸟类更倾向于占据极端和季节性环境，飞行能力强则有利于在地理分布广泛但气候类型单一的栖息地活动，这些都促使生态位更趋专业化，从而缩小生态位宽度。
- 地理分布与生态位宽度的关系：研究还发现，地理分布范围和生态位宽度虽总体呈正相关，但北极和山地鸟类是例外。北极鸟类地理分布广但生态位宽度小，山地鸟类则相反。这表明用地理分布范围评估物种对气候变化的脆弱性可能存在偏差，会低估北极物种风险，高估山地物种风险。
- 生态位核心与边缘的分析：研究人员进一步将生态位划分为核心（Niche core）和边缘（Niche periphery）进行分析，发现核心区域面积与边缘区域面积正相关。迁移和生态位中心性对核心和边缘区域都有正向影响，且对核心区域影响更强。同时，脑大小对生态位宽度的负面影响主要体现在对核心区域的影响上，饮食则对生态位边缘宽度有直接负面影响，再次印证多样的饮食需求会增加应对次优环境的难度。
在结论与讨论部分，研究表明鸟类气候生态位的演化受多种相互关联因素影响，这一发现挑战了传统观点。在保护和管理方面，强调了多变量分析在气候风险评估中的重要性，单一风险因素评估可能导致错误决策。研究还揭示了现有气候生态位空间结构对生态位宽度的关键作用，大的地理分布并不总是意味着更宽的气候生态位，传统风险因素（如种群大小和繁殖范围）可能会严重误判物种对快速气候变化的脆弱性。这一研究成果提醒人们，应从多视角研究复杂的生态演化现象，运用合适的统计工具，全面深入地理解自然界的奥秘，为生物多样性保护和管理提供科学依据 。
