多小斑块比少大斑块具有更高的分类、系统发育和功能多样性——基于鸟类群落的SLOSS辩论新证据

本研究针对保护生物学中长期争议的SLOSS（Single Large Or Several Small）难题，通过比较中国西南城市景观中106组等面积组合的鸟类群落特征，首次系统评估了斑块配置对分类（Taxonomic）、系统发育（Phylogenetic, PD）和功能多样性（Functional Diversity, FD）的多维度影响。研究人员采用Faith's PD和SES.MPD/SES.MFD等指标，发现多个小斑块（SS）在维持物种丰富度、进化历史和功能特征多样性方面显著优于少数大斑块（SL），但群落呈现更强的系统发育和功能聚类。该成果为碎片化景观中保护策略制定提供了三维度科学依据，发表于《Landscape Ecology》。

　　

在保护生物学领域，关于应该保护"单个大栖息地"还是"多个小栖息地"的SLOSS辩论已持续半个世纪。传统观点认为大斑块更有利于物种保存，但近年研究发现小斑块可能通过交叉更多微生境来维持多样性。然而，这些研究多聚焦物种数量（Taxonomic Diversity），忽视了反映进化历史的系统发育多样性（Phylogenetic Diversity, PD）和体现生态功能的功能多样性（Functional Diversity, FD）——这两个维度对理解群落构建机制和制定保护策略至关重要。

针对这一科学空白，贵州师范大学的研究团队在中国西南喀斯特地貌的贵阳花溪大学城展开研究。该区域30个面积0.3-290.4公顷不等的残余林地斑块，因城市建设形成典型的碎片化景观。研究人员2017-2023年繁殖季（4-8月）采用样线法调查鸟类，记录到80种鸟类，单个斑块物种数14-58种不等。通过构建全球鸟类系统发育树和基于15个功能性状（包括体质量、喙形态、翼指数等）的功能树，首次从三维度评估SLOSS效应。

关键技术包括：（1）样线调查标准化：按斑块面积设置1-4条样线（82.5-7073.7米），确保采样努力均衡；（2）多维分析：计算Faith's PD、FD及标准化效应值SES.MPD/SES.MFD；（3）配置比较：从30个斑块衍生106组等面积SS/SL组合进行对比；（4）敏感性检验：排除间距<50米的斑块验证结果稳健性。

研究结果揭示：

多样性-面积关系
物种丰富度（SR）、PD和FD均随斑块面积显著增加，但PD和FD的增幅弱于SR（β_PD=0.32 vs β_SR=0.41）。SS配置的三项指标值均显著高于SL，尤其在10-100公顷区间差异最大（p<0.01）。

群落构建机制
SES.MPD和SES.MFD多数为负值，显示普遍聚类趋势。但随面积增大：（1）功能聚类减弱（β_SES.MFD=0.18），部分大斑块出现功能离散（SES.MFD>0）；（2）系统发育聚类在SS中更显著（β_SS-SL=-0.15），但敏感性分析显示该效应受斑块间距影响。

讨论与意义
该研究突破性地证明：虽然多个小斑块能通过交叉微生境维持更高物种多样性（支持"生境异质性假说"），但其群落因环境过滤（Environmental Filtering）作用呈现更强的进化历史和功能特征聚类。相反，大斑块通过资源多样性促进生态位分化，更有利于保存独特进化谱系和生态功能。这为SLOSS辩论提供了三维度解析：（1）保护小斑块对维持区域物种库至关重要；（2）大斑块是稀有功能性状和进化历史的"避难所"；（3）最优保护策略需整合两者优势。研究结果对喀斯特地区等生态脆弱区的保护规划具有直接指导价值，也为全球碎片化景观研究提供了新范式。

（注：全文数据与代码已公开于figshare，DOI:10.1007/s10980-025-02154-5）