大西洋森林片段边缘效应对自然更新的影响评估:巴西米纳斯吉拉斯州南部的生态启示

【字体: 时间:2025年07月28日 来源:Ecological Complexity 3.1

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  本研究针对大西洋森林片段化导致的边缘效应问题,通过建立18个5×5 m样方,采用植物社会学分析及Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数评估更新个体(DBH <5 cm,高度1-3 m),揭示了边缘效应对物种组成和更新结构的显著影响,为碎片化景观中的定向保护策略提供了科学依据。

  

作为全球生物多样性最丰富但受威胁最严重的生物群落之一,大西洋森林(Atlantic Forest)在人类活动影响下仅残存7.8%的原始面积。这种大规模片段化导致边缘效应(edge effect)日益凸显——环境条件改变、物种分布异常、入侵种激增等问题持续威胁着生态系统的自然更新(natural regeneration)能力。位于巴西米纳斯吉拉斯州南部的玛丽亚达费实验农场(Campo Experimental de Maria da Fé, CEMP)的研究人员,通过系统分析森林片段边缘的植被动态,为这一世界性难题提供了区域性解决方案,相关成果发表于《Ecological Complexity》。

研究团队采用标准植物社会学调查方法,沿两条样带设置18个5×5 m样方,对胸径<5 cm、高度1-3 m的更新个体进行系统记录。通过计算Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数,结合物种组成分析,定量评估边缘效应的生态影响。

研究区域
选择CEMP内113公顷的永久保护区域(坐标-22.314697, -45.373538),该区域属于温带气候的混合湿润森林(MOF),具有典型的大西洋森林片段特征。

植物社会学参数
共记录364个更新个体,涵盖20科41种木本植物。优势科为桃金娘科(Myrtaceae,10种)和野牡丹科(Melastomataceae,9种),其中动物传播(zoochoric)物种占主导,5个个体仅鉴定至属水平,17个未鉴定。

讨论
研究发现样带间存在显著差异:样带2表现出更高的物种稳定性,反映更好的保护状态。边缘效应通过改变微环境(如光照、湿度)直接影响先锋种(pioneer species)的定居,而桃金娘科等优势科的存在表明次生演替(secondary succession)进程的阶段性特征。

结论
该研究首次量化了大西洋森林片段边缘效应对自然更新的影响机制,证实边缘区域存在明显的物种更替动态。研究强调需建立缓冲带(buffer zone)等针对性措施来减轻边缘干扰,为全球热带森林保护提供了可操作的生态修复模型。特别值得注意的是,研究揭示的Myrtaceae科优势现象,为预测片段化森林的演替轨迹提供了重要指标。这些发现对实现联合国生态系统恢复十年(2021-2030)计划中的大西洋森林保护目标具有直接指导价值。

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