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社会信息调控栖息地破碎化对鸟类多样性的影响及其稳定性提升机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月30日 来源:Forest Ecology and Management 3.7
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本研究针对栖息地破碎化(Habitat fragmentation)导致生物多样性丧失的核心问题,通过野外实验探究社会信息(Social information)的调控作用。团队在波兰南部开展大尺度实验,证实吸引性社会信息(如鸣禽歌声)可提升分类多样性(Taxonomic diversity),而排斥性信息(如捕食者叫声)虽降低多样性但增强群落稳定性。研究创新性揭示了社会信息能重塑物种-面积关系(Species-area relationships),为生态保护提供了新工具。
栖息地破碎化已成为全球生物多样性丧失的首要驱动因素,传统研究多聚焦于生境面积和隔离度等物理特征的影响。然而,动物在栖息地选择过程中依赖的社会信息(Social information)——如同种或异种个体的存在信号、声音标记等——如何调控破碎化效应,仍是生态学亟待破解的"黑箱"。波兰科研团队在《Forest Ecology and Management》发表的研究,通过精妙的野外实验设计,首次系统揭示了社会信息对鸟类多样性及其稳定性的双重调控机制。
研究采用多年度对照实验设计,在波兰南部选取森林斑块作为研究单元。关键技术包括:(1)声学信息处理系统,分别播放吸引性(歌鸫Turdus philomelos歌声)、排斥性(捕食者叫声)及混合型社会信息;(2)标准化鸟类调查方案,连续三年记录物种组成;(3)多样性指数计算与广义线性混合模型(GLMM)分析,量化社会信息与斑块特征的交互效应。
【Attractive, repulsive, and mixed social information】
研究将社会信息分为三类:吸引性信息以歌鸫歌声为代表,这种森林专化种的高穿透性鸣唱可传递栖息地适宜性信号;排斥性信息采用鹰类等捕食者的叫声,通过构建"恐惧景观"(Landscape of fear)影响定居决策;混合信息则结合两者形成竞争性信号。
【Results】
实验发现:(1)吸引性信息使小斑块(1-2公顷)的物种丰富度提升达47%,显著改变物种-面积关系斜率;(2)排斥性信息虽降低α多样性15%,但通过过滤敏感物种使群落组成年际差异降低22%;(3)混合信息产生"信号抵消"效应,其作用强度与斑块面积呈非线性关系。
【Discussion】
该研究突破性地揭示了社会信息的生态调节功能:首先,吸引性信息通过异种吸引(Heterospecific attraction)机制,使小斑块成为"多样性热点",这为利用"生态陷阱"(Ecological trap)理论指导保护实践提供新思路;其次,排斥性信息通过恐惧效应维持群落稳定性,印证了捕食压力调控群落结构的经典假说;最重要的是,社会信息可持久改变栖息地选择模式——处理停止一年后,实验斑块的多样性差异仍保持显著。
这项研究从根本上改变了我们对栖息地破碎化效应的认知框架,证明动物行为决策(如基于社会信息的栖息地选择)能与景观结构产生生态协同效应。实践层面,通过定向投放声学信号调控物种分布,可为连接破碎化生境的"生态廊道"设计提供低成本解决方案,特别是对迁徙鸟类保护具有重要应用价值。研究同时警示,人类活动产生的噪声污染可能通过干扰社会信息传递,间接加剧破碎化的负面效应。
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