人类驱动灭绝快速改变中国最大群岛大中型哺乳动物的岛屿生物多样性格局

这篇研究通过系统调查舟山群岛大中型哺乳动物的自然(含灭绝种)和现存群落，揭示了人类活动导致的物种灭绝如何快速改变岛屿生物多样性多维度模式。研究发现灭绝事件使分类(α-TD)、系统发育(α-PD)和功能多样性(α-FD)分别降低39.37%、20.65%和32.81%，同时显著削弱了距离-多样性关系(IDAR)的解释力(R2降低15-28%)，表明人类干扰已根本改变岛屿生物地理学规律。

　　

1 引言

岛屿生态系统因其明确边界和隔离特性被视为研究生物多样性格局的天然实验室。然而人类活动导致的大规模物种灭绝正深刻改变着这些格局，特别是在大中型哺乳动物类群中表现尤为显著。舟山群岛作为中国最大的群岛系统，记录了包括水鹿(Cervus nippon)、豺(Cuon alpinus)等24个种群的区域性灭绝事件，为研究人类干扰对多维度生物多样性(分类学TD、系统发育PD和功能FD)的影响提供了理想模型。

2 材料与方法

研究团队在30个岛屿布设红外相机(累计46,827个陷阱日)，结合历史文献重建包含8现存种和5灭绝种的物种矩阵。通过构建最大置信度系统发育树和基于体重、食性等4个功能性状的邻接树，计算了α/β水平的TD/PD/FD指数。采用距离矩阵回归分析岛屿面积、距大陆距离(DTNM)、邻近岛屿距离(DTNL)和1950年人口密度(HPD)对多样性格局的影响。

3 结果

灭绝事件导致：

• α水平：TD(2.54→1.54)、PD(138.39→109.81)、FD(0.64→0.43)显著下降

• β水平：总β多样性下降17-26%，但物种替换组分(βrepl)增加37-75%

• 驱动因子：自然群落中DTNM解释85%的α-TD变异(z=0.57)，而现存群落中该关系消失；岛屿面积对β多样性的解释力(R²)从0.18降至0.07

4 讨论

选择性灭绝特征明显：

• 食肉目物种灭绝率达85.7%(6/7)，远高于植食性物种

• 系统发育和功能多样性损失低于随机预期(SES<0)，表明灭绝种具有相似的进化历史和生态位

• 大岛屿(如s01)失去5个特有物种，导致β丰富度差异(βrich)下降30%

5 结论

研究证实人类活动在百年尺度上已重塑岛屿生物地理规律：

1. 需建立包含灭绝种的"自然群落"参照系

2. 保护重点应转向面积>10km²的岛屿

3. 重建大陆-岛屿生态廊道以恢复距离效应

   该成果为理解人类世(Anthropocene)生物多样性演变提供了陆地岛屿系统的典型案例。