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气候与生境对芬兰全国尺度蛾类群落变化的相对重要性存在强烈情境依赖性
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月06日 来源:Journal of Animal Ecology? 3.7
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这篇研究通过联合物种分布模型(JSDM)分析了芬兰109个站点23年的蛾类监测数据,创新性地采用预测性方差分解框架,揭示了生境特征(33%解释度)比气候因子(14%)对蛾类群落动态影响更大,但二者相对重要性随功能性状(寄主植物类型、翅展)和优势生境类型呈现显著情境依赖性。研究强调了在评估生物多样性变化时需同时考虑气候和土地利用的双重印记,为理解群落重组机制提供了方法论范式。
气候与生境对蛾类群落变化的协同作用机制
环境驱动因子的相对重要性
研究团队利用芬兰国家蛾类监测网络(Nocturna)23年间109个站点的数据,通过障碍模型(hurdle model)分别分析78种优势蛾类的出现率(PA)和丰度(AB)。结果显示,生境特征(森林覆盖率、破碎化指数等)解释了33%的物种出现变异,显著高于气候因子(14%)的贡献。这种模式在67个物种的丰度变化中同样成立,表明芬兰蛾类群落变化主要受土地利用方式驱动。
功能与环境情境依赖性
当按寄主植物类型分组时,以乔木为食的蛾类对生境变化更敏感,而取食特殊食物源(如地衣)的类群则更易受气候影响。翅展分析揭示了一个有趣现象:仅有翅展达55.5 mm的Noctua pronuba和4种雌性无翅物种表现出显著的气候敏感性。生境类型的分层分析显示,森林和湿地景观中的群落受生境特征主导,而水域和异质性生境中气候与生境影响相当。
群落多样性动态的驱动解析
预测网格显示,物种丰富度呈现明显的纬度梯度,南部地区随时间推移增长更显著。情景模拟揭示:仅考虑气候变化的预测能复现群落时间变异性,但低估了空间异质性;而生境变化主导的预测则准确捕捉到北部地区丰富度下降趋势。这种差异突显了单一驱动因子预测的局限性——气候驱动短期波动,而生境改变塑造长期格局。
方法论创新与生态启示
研究首创性地将预测性方差分解(predictive variance partitioning)应用于群落数据,克服了监测站点空间覆盖偏差问题。通过3×3 km全国网格的预测,证实传统基于采样点的方差分解会高估气候影响达1.8倍。这一发现对生物多样性监测设计具有启示意义:在非均匀采样场景下,必须通过建模外推来校正估计偏差。
保护生物学意义
尽管蛾类作为变温动物被认为对温度变化敏感,但研究发现生境组成才是群落变化的关键驱动力。这提示保护政策应优先关注森林管理实践,特别是在北方地区——该区域群落表现出最高的时间变异性,且对生境退化最为敏感。研究为实施"气候-生境"协同管理策略提供了实证基础,强调任何单一因素的干预都可能导致保护失效。
数据局限性
值得注意的是,研究仅涵盖占总生物量68%的常见物种,且CORINE土地覆盖数据20m分辨率可能低估微生境影响。作者建议未来研究整合植物物种组成数据,以更精确解析生境-气候互作效应。这些发现为理解全球变化下的群落重组机制树立了新范式。
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