《Conservation Biology》:Functional homogenization of terrestrial mammals outside protected areas in the Hengduan Mountains, China
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本文通过对比横断山区保护地(PAs)内外大中型哺乳动物的功能多样性,揭示了人类活动导致的群落功能同质化现象。研究发现保护地外功能丰富度显著降低、功能均匀度升高,且嵌套性β多样性占比达57.6%,表明人类压力通过过滤特化物种导致功能性状空间收缩。广义相异度模型证实人类活动变量对功能β多样性的解释力超越环境梯度与空间距离,强调保护策略需兼顾功能完整性与物种多样性。
引言:多维生物多样性丧失的生态挑战
人类活动正导致地球生物多样性快速流失,其灭绝速率远超地质历史背景水平。尽管物种丰富度是常见的评估指标,但仅关注分类学多样性难以全面反映生态系统功能的变化。功能多样性通过物种的功能性状揭示其在生态系统中的角色,能更敏感地捕捉人类活动的生态效应。山地森林作为生物多样性热点,尤其容易受到人类干扰,而大中型哺乳动物作为生态系统工程师,其功能性状变化可能引发生态功能连锁反应。
研究方法:双山脉对比与功能性状量化
研究选取西南横断山脉的高黎贡山和碧罗雪山作为对比区域,两者气候地形相似但保护状态迥异。通过布设836台红外相机开展长期监测,记录到48种大中型哺乳动物。研究选取体重、家域范围、食性和活动周期4个功能性状,采用高斯核密度估计构建功能性状空间,计算功能丰富度、功能均匀度和功能β多样性。通过广义相异度模型分析环境变量与人类活动对功能多样性的相对贡献。
研究结果:保护地内外功能格局显著分化
功能α多样性分析显示,非保护地森林的功能丰富度显著低于保护地,功能均匀度则显著更高,表明人类干扰导致功能性状空间收缩且分布更均匀。标准化效应值显示非保护地70.4%位点存在功能集聚现象。功能β多样性分析发现非保护地总β多样性更高,其中嵌套成分占比57.6%,显著高于保护地的53.2%,反映人类干扰导致功能空间以嵌套方式流失。
驱动机制:人类活动主导功能β多样性格局
广义相异度模型表明,人类活动变量对功能β多样性的解释力显著高于环境因子和空间距离。在非保护地,人类存在压力解释52.3%的功能差异;保护地内人类改造程度解释40.8%的变异。地理距离的贡献可忽略不计。功能β多样性组分分析显示,人类压力主要驱动非保护地的功能空间嵌套过程,而温度季节性变化是保护地功能更替的主要驱动力。
讨论与展望:保护地的功能庇护价值
研究证实保护地能有效维持哺乳动物功能多样性,缓解人类活动导致的生态功能简化。非保护地的高β多样性反映生境破碎化加剧了功能组成的空间异质性,这种"高周转"实为生态退化的表现。研究建议将功能多样性指标纳入保护成效评估体系,在"30×30"保护目标框架下加强保护地网络建设,同时管控周边区域的人类活动强度。未来需开展长期监测以揭示功能多样性动态与生态系统韧性的关联机制。