综述：火驱动陆地生物种群变化的机制

本综述系统提出一个跨类群框架，深入解析火干扰 regime（FR）通过直接（个体死亡率、火驱动迁移等）与间接（营养互作、资源改变等）机制影响两栖动物、鸟类、真菌、昆虫、哺乳动物、植物及爬行动物种群动态的生态学过程，并归纳出12类关键功能性状（如热耐受性、繁殖物候、扩散能力等）决定物种对火干扰的响应策略。该框架为理解全球火 regime 变化下的生物多样性威胁与保护策略提供了理论依据。

　　

引言

火作为一种全球性的生态过程，深刻塑造着陆地生物多样性。火干扰 regime（Fire Regime, FR）的特征包括强度（intensity）、严重度（severity）、斑块性（patchiness）、大小和季节频率等参数。许多物种在进化中形成了适应特定火 regime 的功能性状，但气候变化与人为活动正导致全球火 regime 发生显著改变，对生物群落构成严重威胁。为系统理解火驱动生物种群变化的机制，本研究构建了一个跨类群框架，涵盖两栖动物、鸟类、真菌、昆虫、哺乳动物、植物和爬行动物等主要陆地生物类群。

火驱动种群变化的关键机制

火通过八种关键机制影响种群动态，其中四种为直接机制，四种为间接机制。直接机制包括：1. 直接死亡率（vs. 存活），高能量释放导致植物、真菌和动物个体死亡，存活依赖于隔热组织或逃避行为；2. 火驱动迁出，动物通过飞行或奔跑逃离火场，植物和真菌借助动物或对流扩散繁殖体；3. 火介导迁入，化学或视觉火信号吸引动物进入火烧区，植物和真菌通过动物传播繁殖体；4. 火介导繁殖，火直接促进植物和真菌开花结实，但可能破坏动物繁殖时序。间接机制包括：5. 火介导促进，火改变食物和栖息地资源，如促进新植物生长、增加枯木资源；6. 火促进捕食，开阔环境增加捕食者访问率，提高草食和菌食压力；7. 火介导种间竞争，火释放资源竞争，改变植物和真菌的竞争动态；8. 火介导疾病和寄生易感性，火可能增加病原体暴发风险或破坏寄生虫自由生活阶段。

跨类群的火相关性状

功能性状（包括形态、生理、物候和生态性能性状）决定物种对火干扰的响应。这些性状可分为12类：1. 隔热或再生组织；2. 巢穴或庇护所位置；3. 火检测与回避行为；4. 繁殖体休眠；5. 火信号萌发；6. 生长速率；7. 物候；8. 扩散能力；9. 社会性；10. 捕食防御；11. 资源利用专化性；12. 代谢可塑性。不同类群依赖的性状组合各异：例如，植物依赖厚树皮、土壤种子库和火刺激萌发；真菌依赖厚垣孢子、深部菌丝和火信号孢子萌发；哺乳动物依赖避难行为、扩散能力和资源利用可塑性；鸟类依赖巢位选择、扩散距离和食性；爬行动物依赖庇护所选择和热检测行为；两栖动物依赖地下避难和扩散能力；昆虫依赖巢穴 substrate、扩散能力和寄主专一性。

当代火 regime 下的脆弱性与恢复力性状

高频次、高强度、低斑块性的火 regime 正成为全球许多地区的威胁。物种性状组合决定其对该类火 regime 的脆弱性或恢复力。例如，火杂草（Chamerion angustifolium）具快速再生、广域扩散和喜光性状，表现出恢复力；而山灰（Eucalyptus regnans）因火后死亡、慢速成熟和有限扩散而脆弱。哺乳动物中，菲律宾懒猴（Nycticebus menagensis）因栖息地专一和有限扩散而脆弱，而墨西哥游离尾蝠（Tadarida brasiliensis）凭借开放生境适应性和扩散能力而恢复。

火相关机制与其他威胁过程的交互

火常与土地利用、气候变化和物种入侵等威胁过程交互作用。生境丧失可能限制物种扩散能力，削弱其火应对策略；气候变化可能影响植物再生和动物代谢成本，改变火响应性状表达；外来种可能改变火后竞争和捕食动态。这些交互可能放大火对种群的负面影响，需在保护策略中综合考虑。

研究展望与保护应用

本框架为预测多样类群在变化火 regime 下的种群轨迹提供了基础，有助于制定跨类群的保护干预措施。未来需加强性状数据库建设，尤其关注研究不足的类群（如无脊椎动物）；需量化性状在气候变化和生境破碎下的响应极限；需将种群水平机制提升至生态系统水平，整合营养互作和生态系统过程。该框架支持基于性状的火风险管理，有助于识别多物种共同威胁和制定适应性保护策略。

结论

本研究首次综合了火驱动种群变化的机制及相关性状 across taxa，揭示了跨类群的共性与差异。通过识别关键性状，该框架提供了评估物种脆弱性与恢复力的工具，强调了火管理中就地存活、繁殖与扩散策略的重要性，为生物多样性保护提供了科学基础。