选择性伐木对热带林下鸟类群落物种共现格局的弱影响机制研究

这篇研究通过10年追踪数据，揭示了婆罗洲热带森林选择性伐木（Selective logging）对林下鸟类群落物种共现（Co-occurrence）模式的弱影响机制。研究发现共现网络具有韧性（Resilience），但食性特化种（如食果鸟Frugivores）和长翅型鸟类（高Kipp's距离）的共现忠诚度（Fidelity）显著降低，表明环境过滤（Environmental filtering）和生态位分化（Niche segregation）共同驱动群落重组。研究为退化森林生态修复提供了关键物种保护策略。

　　

Abstract

选择性伐木作为热带土地利用变化的主要驱动因素，会减少森林特化物种并增加边缘耐受物种。这项研究通过10年重复采样，比较了婆罗洲林下鸟类在原始林与伐木林的物种共现结构，发现共现模式整体具有韧性，但食性特化种（如食果鸟和食虫鸟）的共现忠诚度显著降低，而具有长翅形态（高Kipp's距离）的物种在两类森林中均表现出低共现忠诚度。局部丰度变化也显著影响共现模式。

1 INTRODUCTION

热带地区约25%的原始林（400万公顷）正经历选择性伐木，导致森林结构异质性降低、冠层破碎化及藤本植物增加。尽管伐木林仍保持较高多样性，但群落重组机制尚不明确。本研究利用网络分析方法，通过8年数据（2014-2023）探究：（1）伐木对共现网络结构的影响；（2）物种共现忠诚度；（3）功能性状的作用；（4）局部丰度的驱动效应。

2 MATERIALS AND METHODS

2.1 研究区域与数据收集
在马来西亚婆罗洲的丹浓谷保护区（原始林）与乌鲁西加马-马鲁阿森林保护区（1970-2007年间两次伐木）设立样地，采用雾网法捕获95种林下鸟类（8367次捕获），记录个体数与物种组成。

2.2 功能性状
从AVONET数据库获取4类性状：（1）食性（食虫/食果/杂食）；（2）取食层（下层/混合/上层）；（3）翅形态（Kipp's距离）；（4）体重。

2.3 共现网络构建
基于Bray-Curtis相似性矩阵，通过渗透网络（Percolation network）识别物种关联阈值，分析年度共现模式。

2.4 模块化分析
计算模块化指数（Q），与100次零模型比较验证显著性（z-score>2表示非随机聚类）。

2.5 共现忠诚度
通过标准化互信息（nmi）量化物种年度共现稳定性（f_co），f_co>0.5视为高忠诚度。

2.6 功能性状影响
采用Beta回归分析f_co与性状的关系。

2.7 时间动态
通过Kendall τ系数评估丰度与共现的协同变化，将物种分为四类：关键连接者（双增）、机会主导者（增丰减共）、衰退者（双减）、韧性稳定者（减丰增共）。

3 RESULTS

3.1 共现网络结构
模块化指数（Q）在两类森林中无显著差异（原始林0.497±0.127 vs. 伐木林0.407±0.111），且均偏离随机预期（6/8年份显著），表明群落整体韧性。2016年伐木林Q值异常降低，可能与厄尔尼诺干旱事件相关。

3.2 共现忠诚度
43种（原始林）和56种（伐木林）鸟类呈现高忠诚度。蜘蛛猎鸟（如小蛛鸟）在原始林中忠诚度更高，而棕背三趾翠鸟等物种在伐木林中更稳定。

3.3 功能性状影响
食果鸟在原始林中忠诚度显著降低（β=0.6, p=0.01），食虫鸟在两类森林中均降低（β=0.72, p<0.05）。长翅型（高Kipp's距离）物种忠诚度普遍较低（原始林β=0.76, p=0.007；伐木林β=0.81, p=0.031）。

3.4 时间动态
27种（原始林）和13种（伐木林）鸟类表现为"关键连接者"，如婆罗洲地鸫。11种（原始林）和10种（伐木林）为"韧性稳定者"，如灰胸林鹟。衰退物种在伐木林中更多（51 vs. 38种），包括黑喉鹪鹛等特化种。

4 DISCUSSION

研究证实热带鸟类群落对伐木干扰具有韧性，但食性特化种和长翅型物种更易发生共现重组。环境过滤与生态位分化共同作用，其中：（1）食果鸟可能因资源竞争降低共现；（2）长翅型物种因活动范围扩大减少种间依赖；（3）关键种（如地鸫）对网络稳定性至关重要。建议将"韧性稳定者"纳入优先保护对象，其虽数量减少但维持网络连接性。

5 CONCLUSIONS

选择性伐木未显著破坏林下鸟类共现网络，但功能性状驱动特定物种敏感性。该研究为退化森林的生态修复与关键种保护提供了理论依据，强调长期监测对揭示群落动态的重要性。