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栖息地特化物种的丧失无法被广适性物种补偿:高度毁林景观中的鸟类多样性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月23日 来源:Perspectives in Ecology and Conservation 3.5
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本研究针对高度毁林景观中生物多样性丧失的补偿机制问题,通过分析巴西大西洋森林鸟类群落对森林覆盖变化的响应。研究发现,栖息地依赖型物种的α多样性随森林覆盖减少显著下降,而广适性物种的α多样性反而上升;β多样性变化主要由物种增益/损失(βrich)驱动而非物种替换(βrepl);通过TITAN分析鉴定出30个物种存在特异性阈值(73%-10%森林覆盖)。结果表明广适性物种的增加无法补偿特化物种的丧失,强调基于物种特异性阈值的保护策略的重要性。
在热带地区持续加剧的森林砍伐背景下,生物多样性正面临前所未有的威胁。过去二十年的研究表明,栖息地丧失已成为影响生物多样性的最关键因素,它通过影响物种扩散、种内/种间相互作用以及灭绝/殖民速率等多种生物过程,最终导致群落组成的显著变化。特别值得关注的是,研究表明存在一个"灭绝阈值"——当原生栖息地覆盖低于某个临界水平(热带地区约为50%-20%)时,物种丰富度和生态系统功能将发生急剧下降。然而,大多数研究集中在群落水平的响应,缺乏从物种特异性角度深入探讨不同物种对栖息地变化的响应差异,这限制了我们制定精准保护策略的能力。
在这项发表于《Perspectives in Ecology and Conservation》的研究中,来自巴西米纳斯吉拉斯联邦大学的Paulo Ricardo Siqueira等人深入研究了高度毁林景观中,栖息地依赖型和广适性鸟类物种对森林覆盖损失的响应差异。研究团队假设:森林覆盖对栖息地依赖型物种的α多样性(局部物种丰富度)有正面影响,而对广适性物种无影响或负面影响;森林覆盖差异对栖息地依赖型物种的β多样性(群落组成差异)影响更大;物种增益/损失(βrich)将在栖息地覆盖梯度上比物种替换(βrepl)更重要;灭绝阈值具有物种特异性。
研究团队在巴西大西洋森林的埃斯皮尼亚苏山脉选择了40个森林片段(森林覆盖率为1.3%-90%),采用点计数法进行鸟类调查(每个点重复采样4次),使用MapBiomas项目的土地覆盖图计算森林覆盖率,通过广义线性模型(GLMs)分析α多样性响应,使用S?rensen相异指数和β多样性分解分析群落组成变化,并采用阈值指示物种分析(TITAN)鉴定物种特异性阈值。
研究结果显示,共记录到132种鸟类,其中86种(65.2%)为栖息地依赖型,46种(34.8%)为广适性。森林覆盖减少对两类物种的α多样性产生相反影响:栖息地依赖型物种的α多样性随森林覆盖减少显著下降(R2=0.58, p<0.001),而广适性物种的α多样性反而增加(R2=0.42, p<0.001)。
β多样性及其组分分析表明:栖息地依赖型(R2=0.6, p=0.001)和广适性(R2=0.28, p=0.001)组合的β多样性均与森林覆盖变化呈正相关。在β多样性分解中,βrich组分与森林覆盖呈正相关(栖息地依赖型:R2=0.62, p=0.001;广适性:R2=0.19, p=0.003),而βrepl组分与森林覆盖变化无显著关系。这表明物种增益/损失而非物种替换是驱动β多样性变化的主要机制。
物种特异性阈值分析显示:30种鸟类(23%)表现出显著变化点,其中24种对森林覆盖减少呈负响应,6种呈正响应。栖息地依赖型物种均呈负响应,其中扁嘴爬木鸟(Dendrocolaptes platyrostris)和冠 ant鸩(Mackenziaena severa)的阈值高于60%森林覆盖;所有对森林覆盖损失呈正响应的物种都是广适性物种,其中金棕唐纳雀(Stilpnia cayana)和短冠蝇霸鹟(Myiarchus ferox)的阈值低至12%森林覆盖。
研究结论表明,栖息地依赖型物种的丧失和广适性物种的增加是β多样性增加的主要原因,且前者变化速率是后者的两倍。广适性物种的增加无法补偿栖息地依赖型物种的丧失,特别是在高度毁林景观中。环境过滤是驱动群落动态的主要确定性因素,栖息地损失通过影响栖息地依赖型鸟类的移动和建立,使它们更容易遭受局部灭绝。
这项研究的重要意义在于揭示了基于物种特异性阈值的保护策略比群落水平方法更能有效保护敏感物种。研究发现18种栖息地依赖型物种的分布阈值高于30%森林覆盖,其中8种高于50%,这表明巴西森林法规定的20%森林覆盖保护标准可能不足以保护大多数敏感物种。研究还强调了广适性物种在生态恢复中的重要作用,如紫喉歌雀(Euphonia chlorotica)、淡胸鸫(Turdus leucomelas)和乳腹鸫(Turdus amaurochalinus)等种子传播者可能有助于维持森林斑块间的功能连通性。
该研究为制定基于证据的保护政策提供了重要科学依据,建议未来研究应综合考虑森林覆盖、连通性等多重景观因素,以更全面地理解物种对栖息地变化的响应机制,为生物多样性保护提供更有效的管理策略。
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