《Landscape Ecology》:Small habitats as sources of food for pollinators and frugivores in fragmented landscapes
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为探究小自然 / 半自然生境能否缓冲半自然草地衰退对传粉者和食果动物食物资源的影响,研究人员对 5 个农业景观中草地、林缘和中场小岛的植物群落展开调查。发现中场小岛等生境可提供食物资源,景观中农田过多有负面影响。
在全球范围内,土地利用变化正以前所未有的速度重塑着地球的生态系统。农业扩张和森林商业化导致欧洲半自然草地和落叶林栖息地锐减,景观同质化现象日益严重。这不仅使得植物多样性大幅下降,还威胁到传粉者(如蜜蜂、蝴蝶)和食果动物(如鸟类、哺乳动物)的生存,因为它们依赖多样化的植物资源完成繁殖和能量获取。传粉和种子传播作为关键的生态系统功能,其稳定性与植物群落的多样性和结构密切相关。然而,在破碎化景观中,残留的小自然或半自然生境(如中场小岛、林缘)能否弥补半自然草地丧失带来的食物资源缺口,一直是生态学领域亟待解决的问题。
为了揭开这些小生境的生态价值之谜,瑞典斯德哥尔摩大学(Stockholm University)与英国生态与水文中心(UK Center for Ecology & Hydrology)的研究人员展开了一项跨尺度的实证研究。该团队聚焦于瑞典东南部的农业景观,对 13 块半自然草地(面积 7016-85547 m2)、50 个林缘(面积 145-1850 m2)和 130 个中场小岛(面积 17-4788 m2)的植物群落进行了全面调查,研究成果发表在《Landscape Ecology》。
研究采用了多维度的技术方法:首先通过植被采样记录维管植物物种组成,利用非度量多维标度分析(NMDS)和置换多元方差分析(Adonis)比较不同生境的植物群落差异;其次对花形态(如钟形、唇形、盘状等)、开花物候(早、中、晚期)和肉质果实物种进行分类统计;最后结合景观尺度的土地利用强度(农田比例)和局部生境冠层覆盖数据,通过广义线性混合模型(GlmmTMB)分析影响因素。
生境类型对植物多样性的影响
半自然草地和中场小岛的植物物种丰富度及花形态多样性显著高于林缘。中场小岛拥有更多肉质果实物种,其植物群落组成与半自然草地更为相似(NMDS 分析,R2=0.21, p<0.001)。尽管林缘的冠层覆盖较高(76%>50%),但其支持的传粉者和食果动物资源较少,仅在春季开花物种数量上与其他生境接近。
物候期的食物资源动态
半自然草地在整个生长季均维持最高的开花物种数(早期 32 种 / 草地,中期 64 种 / 草地,晚期 40 种 / 草地)。中场小岛在中期(27 种 / 小岛)和晚期(17 种 / 小岛)的开花物种数显著高于林缘(分别为 11 种 / 林缘和 4 种 / 林缘),表明其在生长季中后期对传粉者的支持更为重要。
景观与局部环境的影响
景观中农田比例越高,生境的植物物种丰富度和花形态多样性越低(p<0.01)。局部冠层覆盖对肉质果实物种丰富度有负向影响(p<0.05),开放生境(如中场小岛)更有利于喜光的肉质果实植物生长。
研究表明,在破碎化农业景观中,中场小岛等小自然 / 半自然生境可作为传粉者和食果动物的重要食物来源,与半自然草地形成功能互补。尽管它们无法完全替代大型半自然生境的生态功能,但在维持景观尺度的植物功能多样性(如花形态、物候期、果实类型)方面具有不可忽视的作用。林缘虽在物种丰富度上稍逊,但作为绿色基础设施的一部分,仍能为早期传粉者提供资源。
该研究为农业景观的生态管理提供了关键启示:保护和恢复多样化的小生境(如减少树冠郁闭度、促进落叶灌木生长),同时降低土地利用强度(如减少连片农田),可增强景观对生物多样性的支持能力。未来的研究需进一步关注生境连通性对植物 - 动物互作网络的长期影响,以构建更具韧性的生态系统服务网络。