哥伦比亚鸟类功能多样性保护：范围受限物种作为功能多样性替代指标的局限性分析

这篇研究通过评估哥伦比亚（全球鸟类多样性最丰富的国家）鸟类功能多样性（FRic/FEve/FDiv）与四种分类多样性指标（SR/ESR/RRSR/TSR）的空间关联，揭示了物种丰富度（SR）是功能丰富度（FRic）的有效代理指标，而特有性（ESR）和范围受限物种（RRSR）对功能多样性表征效果较差。研究为热带生物多样性热点国家的保护优先区规划提供了实证依据，强调需兼顾生态系统功能与特有物种保护。

　　

1 引言

全球生物多样性正面临栖息地丧失和气候变化的严峻威胁，保护优先区的科学划定成为关键。哥伦比亚作为拥有1965种鸟类的全球第一鸟类大国，其保护策略需平衡分类多样性（如物种丰富度SR、特有性ESR）与功能多样性（反映生态系统功能的FRic/FEve/FDiv）。传统保护侧重范围受限物种（RRSR）和特有物种（ESR），但它们在功能空间中的代表性尚未明确。本研究首次系统评估了哥伦比亚鸟类七项形态性状（如体质量、喙长、翅长等）构建的功能多样性指标与四种分类多样性指标的空间匹配性。

2 方法

研究选取1553种陆栖鸟类，基于20公里六边形网格计算：

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  分类多样性：总物种数（SR）、特有物种数（ESR，87种）、范围受限物种数（RRSR，分布范围<10万km²）、受威胁物种数（TSR，IUCN易危及以上）

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  功能多样性：通过AVONET数据库的形态性状（如log转换后的体质量、跗跖长度等）计算功能丰富度（FRic，性状空间体积）、功能均匀度（FEve，物种间距）、功能离散度（FDiv，物种分布偏离重心程度）

  空间分析采用Mantel检验控制自相关性，并评估30%优先保护区的重叠率。

3 结果

功能空间分布：PCA显示PC1（65.8%变异）代表体型梯度，PC2（18.1%）反映运动特征（长腿短翅 vs 短腿长翅）。特有物种（如Sierra Nevada de Santa Marta的21种）在功能空间中缺失大型物种和极端喙型类群。

空间格局：

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  SR与FRic高度重合（r=0.86），均在东科迪勒拉山脉东坡达到峰值（780种）

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  RRSR在安第斯山脉中海拔峰值（238种），但与FRic相关性微弱（r=0.05）

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  FEve与RRSR中度相关（r=0.35），而FDiv与所有分类指标呈负相关

保护缺口：现有保护区（17%国土）覆盖了18.1%的SR/FRic优先区，但仅保护10.3%的ESR热点区。东科迪勒拉山脉东坡同时具备高SR、FRic和TSR，是理想保护靶区。

4 讨论

分类与功能多样性的解耦：

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  SR作为FRic代理的有效性可能源于研究尺度的区域性（vs全球研究）和森林主导的生境同质性

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  ESR/RRSR的低代表性揭示了安第斯特化物种（如蚁鸫Grallariidae）在功能上的冗余性

保护实践启示：

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  30×30目标实施需优先保护东安第斯山坡，兼顾SR（保障功能多样性）和RRSR（保护特有物种的经济与存在价值）

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  现有保护区网络对功能多样性的保护优于对特有物种的保护，反映传统保护偏向物种丰富区

局限性：

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  未纳入湿地鸟类可能缩小功能空间

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  形态性状虽能预测生态功能，但未直接测量生态系统服务

该研究为热带国家在有限保护资源下的多维度多样性管理提供了范式，强调需结合功能指标与传统保护目标（如特有性）以实现生态-社会效益最大化。