摘要
研究目的
理解气候极端事件如何影响物种同步性对于预测生物多样性对全球变化的响应至关重要。我们检验了鸟类种群数量是否存在"极端同步"(尾依赖性),即在异常低或高种群数量事件期间种群表现出更强的同步性,以及气候极端事件的时空同步性和扩散特征是否能解释这些模式。
研究地点
北美洲。
时间范围
1979–2019年。
主要研究对象
繁殖鸟类。
研究方法
我们利用基于相关系数和尾依赖性的方法,量化了距离≤250 km的各站点间鸟类数量与气候(温度和降水)的时空同步性。分析针对监测时间≥40年的物种(173种)、≥36年的物种(276种)以及≥32年的物种(328种)分别进行。我们利用系统发育回归检验了总尾依赖性气候同步性和方向性尾依赖性气候同步性是否能预测相应的数量同步性,并以手翅指数(HWI)作为扩散能力的代理变量。
研究结果
在所有时间阈值下,45%–73%的物种表现出显著的时空同步性,其中44%–52%也表现出显著的尾依赖性同步(占所有物种的20%–38%)。在系统发育回归模型中,降水的总尾依赖性同步在所有时间阈值(≥32年、≥36年和≥40年)下均一致预测了数量的总尾依赖性同步,而温度的总尾依赖性同步仅在≥32年数据集中是显著因素。这些模型解释了多达24%的变异,而HWI未显示出明显的关联证据。当分析局限于较窄的空间距离类别时,气候-数量关系的支持度减弱。气候的方向性尾依赖性同步和HWI对解释数量的方向性尾依赖性同步支持有限。
主要结论
我们的研究结果表明,同步的气候极端事件(尤其是降水)与大尺度空间上鸟类种群数量的同步极端事件相关。将尾依赖性纳入时空同步性研究可能有助于我们更好地理解生态对日益频繁的气候极端事件的响应。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
数据可用性声明
本分析中使用的所有数据均提取自多个公共数据库(例如:北美繁殖鸟类调查:https://doi.org/10.5066/P9J6QUF6;CHELSA:https://chelsa-climate.org/;AVONET:Tobias等,2022;BirdTree:https://birdtree.org/)。分析在R程序(R核心团队,2025)中进行,版本号为4.5.1,并已公开存档于Zenodo(https://doi.org/10.5281/zenodo.21989905)。


