地中海松林野火后鸟类群落的变化:一种跨越时间与季节梯度的被动声学监测方法

《Avian Research》:Changes in avian communities following wildfires in Mediterranean pine forest: A passive acoustic monitoring approach across temporal and seasonal gradients

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年07月30日 来源:Avian Research 2.2

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  野火是地中海森林生态系统的主要改造因子,对生物多样性和生态恢复力具有长期影响。然而,在地中海松林中,火历史差异与季节动态如何共同关联鸟类群落结构仍理解不足。为填补这一空白,研究人员评估了希腊北部四片代表火后时间序列的阿勒颇松(Pinus halepensis)

  
野火是地中海森林生态系统的主要改造因子,对生物多样性和生态恢复力具有长期影响。然而,在地中海松林中,火历史差异与季节动态如何共同关联鸟类群落结构仍理解不足。为填补这一空白,研究人员评估了希腊北部四片代表火后时间序列的阿勒颇松(Pinus halepensis)林分中,不同火后年限站点的鸟类群落变异:至少40年未燃林分,以及2001、2009和2018年火烧林分。各站点部署自主AudioMoth记录仪,每季连续10天每30分钟采集10分钟声景样本。样本中鸟鸣经BirdNET(v2.4)鉴定至物种级,并由专家抽检验证以降低误判。研究人员采用非度量多维标度(NMDS)可视化站点与季节间鸟类组成变异,以Bray–Curtis相异度描述物种组成差异。共检出43种鸟类,发现季节性与火历史均显著构建鸟类组合,季节性解释最大比例群落差异。火烧站点以泛化种和灌木丛物种为主,未燃林支持成熟林特化种。指示种分析确定13个分类单元关联不同演替阶段。整体鸟类群落在火历史对比站点间表现变异,反映演替阶段生境结构潜在变化,但因火历史类别数有限需谨慎解释。研究强调在生物多样性监测中整合火历史与季节动态的重要性,并支持PAM作为评估火影响地中海景观生态恢复的可扩展工具。
研究背景方面,全球气候变化与人为压力使野火频率、范围与强度上升,地中海盆地作为火驱动生态系统典型区,阿勒颇松(Pinus halepensis)等兼性播种树种依赖火更新,但近年火制强化威胁低适应力物种。现有研究多聚焦短周期单季调查,忽视火后长期演替与季节周转(繁殖、迁徙、越冬)叠加效应,且传统点计数、样线法受观测偏倚与地形限制。为此,研究人员在希腊哈尔基迪基锡索尼亚半岛四片同气候地形、被动管理(无人工造林)的阿勒颇松林序列(未燃≥40年、2001/2009/2018年烧)开展跨季声学评估,以期解析火历史与季节动态对鸟类群落的共同构建作用,并检验被动声学监测(PAM)的适用性。
关键技术方法上,研究人员于四站点布设11台AudioMoth自主记录单元(ARUs),每季连续10天、每30分钟录10分钟48 kHz声景;用BirdNET v2.4以0.50置信度初筛希腊鸟类候选池,专家抽检最多百条/种核验后以0.75阈值复跑,剔除偶见飞越水鸟,以表观精度评估误报;统计层将“日×站点×季节”为采样单元,借vegan包算Chao1/ACE丰富度与Hill数(q=0,1,2),以Bray–Curtis与Jaccard相异度做NMDS(非度量多维标度)排布,PERMANOVA(adonis2,999置换)验站点/季节/交互效应,PERMDISP检离散同质,SIMPER析物种贡献,indicspecies包做指示种分析(ISA),glmmTMB包负二项GLMM(混合效应广义线性模型)探火龄连续梯度与物种检出频次关系,站点作随机截距。
研究结果部分,3.1季节格局中,全期6047段鸣声含43种,秋季丰富度最高(S=33)而冬季有效多样性(q=1=10.48)最匀,14种四季皆现、7种单季限定,冬季零检出占47.4%。3.2空间格局中,各站点丰富度31–35种相近,但2001与2009烧点总声检约倍于他者而2009点有效多样性最低(q=1=8.70);Jaccard距离示未燃A与2001烧B最近(0.752)、A与2018烧D最远(0.801),26种跨四点共有。3.3 Hill数表明丰富度横站点稳,2009烧点q=1低、q=2高显少数种主导;季节上秋丰度高但冬春q=1更高、夏秋q=2高显优势种集中。3.4群落组成中,PERMDISP站点间不显著(F=0.63,p=0.597),NMDS应力0.214,PERMANOVA站点效应R2=0.102(p=0.001),季节R2=0.396居首,交互R2=0.144,残差35.8%;交互PERMDISP显著(F=2.13,p=0.017)故交互需慎读;Jaccard-NMDS印证组成差异非仅声活量所致。3.4(续)物种贡献与指示种中,SIMPER示未燃A由欧鸲(Erithacus rubecula)、戴菊(Regulus regulus)、长尾山雀(Aegithalos caudatus)等林冠特化种区分,2018烧D以冠鸦(Corvus cornix)等泛化种主导,2009烧C以黍鹀(Emberiza cirlus)、黑顶林莺(Sylvia atricapilla)等灌木种贡献大;ISA定13种显著关联单火史组——A组5种(煤山雀Periparus ater等),C组6种(红背伯劳Lanius collurio等),D组2种(冠鸦、燕隼Falco subbuteo),B组无指示种显过渡态。3.5火史效应中,二项GLMM示戴菊与长尾山雀随火龄增现概率升,燕隼与冠鸦反之;泊松GLMM预测丰富度呈单峰:新烧D低、中龄(2001/2009)升、老未燃A略降,因仅4火史类需探索性读。
讨论部分指出,季节轴解释力大于火史,符合地中海年内物候/迁徙/干旱瓶颈驱动;火史构建体现烧迹间群落趋同、未燃林特化种持久分离,中龄2009烧点灌木异质承载最多指示种,印证“中演替灌木复杂度为多样性热点”;煤山雀等依赖成熟林洞穴微生境,冠鸦等喜林缘开放态,指示分类单元可标演替位。方法上声检代丰度非个体数,BirdNET加专家验证控误报但漏检存疑,单年四站点非完全复制火龄实验,结论限比较式声学结构。结论部分翻译:综上,研究补充证据表明地中海松林鸟类动态由火后时间与季节变异共同构建,该双视角细化干扰与演替理论——火生生态机会在迁徙、繁殖与资源波动的时间窗中差异表达;虽仅单年监测,仍立基线供多年资源显式研究解耦人口与营养机制。保护上,火频区维持跨火龄生境镶嵌方保鸟类多样性,仅护成熟林或仅造早演替皆损组分,恢复力出自稳与更迭并存格局;气候加压下此道益重。
(全文约1500字,严格据所传文档浓缩,未引文献标号与图号,上标以标示,下标以标示,专业术语首现括注缩写,作者名留原文。)
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