地中海沿海栖息地群落组成与保护状况的栖息地特异性及压力驱动差异

《Journal for Nature Conservation》:Habitat-specific and pressure-driven differences in community composition and conservation status in Mediterranean coastal habitats

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月03日 来源:Journal for Nature Conservation 2.7

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   摘要地中海沙丘和盐沼是各种生物以及独特而脆弱的植物物种组合的家园。为了正确评估沙丘和盐沼的保育状况,需要对群落特性及其对人类压力的响应有深入的了解。在此,我们分析了来自托斯卡纳沿海的 647 个植被样方的数据。为了首先评估生境间的变异性以及最具信息的指标和功能性状,我们计算了

  

摘要

地中海沙丘和盐沼是各种生物以及独特而脆弱的植物物种组合的家园。为了正确评估沙丘和盐沼的保育状况,需要对群落特性及其对人类压力的响应有深入的了解。在此,我们分析了来自托斯卡纳沿海的 647 个植被样方的数据。为了首先评估生境间的变异性以及最具信息的指标和功能性状,我们计算了分类学、功能和系统发育多样性指标。随后,我们评估了植物群落的保育状况,包括分类学和功能群落完整性指数(CCI)以及系统发育 beta 多样性的局部贡献(phyLCBD),并获得了基于压力类型和强度的总人为压力指数。然后我们比较了生境特性,并评估了所选指标是否随压力变化。我们发现所有考虑的多样性和保育指标在生境间存在多个显著差异,并且多个生境指标随压力发生转变。最敏感的指标是系统发育多样性和 CCI,然而除少数情况外,所有指标都随压力增加而增加。受压力影响最大的跨生境功能性状群落加权均值(CWMs)是比叶面积、叶片密度和叶片厚度,后者随压力持续下降。观察到的变化可能与生境同质化和广布物种的定殖有关。本研究的结果为沿海生境制图和保育提供了有价值的信息,这对于确保生态系统服务的提供至关重要。

引言

沿海生态系统是全球保育重点(Xiang 等,2024),确保提供多种生态系统服务,包括营养循环、污染物解毒、防洪、风暴扰动调节、水生生物栖息地、支持鸟类和野生动物以及碳封存(Barbier 等,2011;McKinley 等,2020)。特别是地中海沿海生态系统在过去 60 年间发生了剧烈变化(例如,转变为农业用地、城市化和旅游基础设施,Sarmati 等,2025),其保育受到严重威胁(Falcucci, Maiorano & Boitani 2007;Prisco 等,2020)。在地中海地区,人为和自然扰动的类型和强度在各沿海生境中并不均匀(Acosta 等,2006;Malavasi 等,2013),且压力的结果往往具有高度生境特异性(Attorre 等,2013;Sperandii 等,2021)。例如,脆弱的移动沙丘植物群落受休闲旅游活动的后果影响最大(Sperandii 等,2021;Sarmati 等,2025),而内陆盐沼中的营养循环和独特的土壤化学性质因堤坝建设和大规模转化为农田而经常受到破坏(Gedan 等,2009)。因此,建立植被保育状况的全面而稳健的监测框架是决策者和追踪保育目标进展的前提(Lawley 等,2016)。针对地中海沿海生境(主要是沙丘)保育状况的研究在过去二十年中有所增加(例如,Carboni 等,2009;Sarmati 等,2019)。然而,关于其保育状况评估的共识被证明很难实施,因为方法论方法往往由专家陈述主导(Delbosc 等,2021)。
多年来,人们提出并测试了许多不同的植物群落保育指标,包括“经典”分类学生物多样性指数(物种丰富度或多样性,Lamb 等,2009;Pinna 等,2009)或功能多样性指数(Freitas & Mantovani, 2017)。此外,系统发育多样性也被用于加强保育优先级的实施,因为它与包括灭绝、入侵和生态系统功能在内的重要过程有关(Gumbs 等,2019)。系统发育 beta 多样性通过测量 locality 之间的系统发育距离,允许将局部过程(如生物相互作用和环境过滤)与区域过程联系起来(Graham & Fine, 2008)。beta 多样性的变化如何与保育相关取决于局部多样性动态(Socolar 等,2016)。在具有强烈环境过滤的生境中(如沿海环境)(Fenu 等,2013),需要高度专业化,系统发育和功能多样性的变化可能为群落组成的重要转变提供信息,这将很可能影响生态系统功能(Flynn 等,2011)。
单独使用多样性措施可能无法指示良好的保育状况,因为退化生境中高的物种多样性值可能是由于机会主义隙地填充或入侵物种的定殖造成的(Lamb 等,2009)。迄今为止,已经提出了几种保育状况指数,如潜力距离指数(PDI, Penas 等,2005)、特有性指数(Pinna 等,2019)或植被保育状况指数(VCS, Jung 等,2021)。
然而,基于现有物种比较的指数,除了不允许直接比较具有不同物种库的不同生境类型外,也不包含有关有多少适宜物种不存在或观察到的群落有多完整的信息(P?rtel 等,2011 和 2013)。最近,基于缺失物种库(即暗多样性)的方法已被应用于植物群落,以指导保育和恢复行动(Moeslund 等,2017;Lewis 等,2017;Chollet 等,2025)。此外,功能多样性和暗多样性的整合是一个有前景的工具,可以提供关于群落恢复力和抵抗力的进一步见解,这与整体群落保育状况有关(Morel 等,2022)。
为了增强沿海生境监测计划并改善我们跨不同空间尺度的预测,有必要了解它们的组成和保育状况。在本文中,我们关注地中海沙丘和盐沼生境,旨在表征它们的多样性和保育状况。此外,我们将生境的组成和保育状况与检测到的人为压力联系起来。我们旨在回答两个具体问题:1. 研究区域的生境在多样性指标和保育状况方面是否存在差异?;2. 在每个生境中,多样性方面(即分类学、系统发育和功能)和保育状况指标如何与人为压力相关?在此,通过同时考虑不同指标,我们旨在开发一种整体方法,可以提供关于沿海生境生物多样性状况的新见解,并有助于捕捉人为压力对植被的影响。

章节摘要

研究区域、物种和性状数据

研究区域位于意大利中部第勒尼安海沿岸(托斯卡纳)。该地区横跨约 633 公里的海岸线,拥有岩石海岸、沙滩、河口沼泽和盐沼。气候为地中海气候,年平均降雨量在 800 到 1000 毫米之间。夏季炎热干燥,最高气温常超过 30°C(Fratianni & Acquaotta 2017)。
样方数据和 EUNIS 生境归属来自 The SALt-affected vegeTatIon 数据库

结果

所有多样性指标、性状 CWMs 和保育指标在生境间均发现显著差异(图 1,图 2,补充表 S1, S2 和 S3)。N16 是除 N1B 和 N1J 外,SR 值显著高于其他生境的生境。相反,MA25 是所有生境中 SR 值最低的。N16 的 Shannon 多样性值显著高于除 N1J 外的所有生境,而 MA25 是 Shannon 值显著最低的

讨论

在这项工作中,我们评估了属于意大利中部 6 种不同 EUNIS 沿海生境的 647 个植被样方的多样性和保育状况。此外,我们测试了组成和保育状况是否以及多大程度上随人为压力变化。我们发现所有考虑的多样性和保育指标在生境间存在大量显著差异,并且我们能够突出人为压力的生境特异性响应以及

CRediT 作者贡献声明

Mariasole Calbi: 写作 – 审查和编辑,写作 – 初稿,可视化,方法论,形式分析,数据整理,概念化。Michele Mugnai: 写作 – 审查和编辑,方法论,数据整理。Lorenzo Lazzaro: 写作 – 审查和编辑,资源,资金获取。Simona Sarmati: 写作 – 审查和编辑,方法论,数据整理。Matilde Gennai: 写作 – 审查和编辑,数据整理。Bruno Foggi: 写作 – 审查和编辑,数据整理。Hamid

未引用参考文献

Acosta et al., 2006, Breiman, 2001, Brunbjerg et al., 2014, Brunbjerg et al., 2014, Del Vecchio et al., 2016, Falcucci et al., 2007, García-Mora et al., 1999, Gedan and Bertness, 2009, Gholizadeh et al., in review, Gumbs et al., 2020, Marzialetti et al., 2020, Rogers et al., 2016, Stekhoven and Stekhoven, 2013.

竞争利益声明

作者声明,他们没有已知的竞争财务利益或个人关系可能影响本报告中的工作。

致谢

我们感谢根据《国家恢复和韧性计划》(NRRP)、任务 4、组件 2、投资 1.1、意大利大学与研究部于 2022 年 2 月 2 日发布的招标 No. 104 获得的资金支持(MUR),资金来自欧洲联盟 – NextGenerationEU– 项目标题:通过多学科方法优先规划沿海区域以保护植物多样性 – CUP B53D23012040006- 2023 年 7 月 7 日第 1015 号拨款分配法令采纳的
Mariasole Calbi|Michele Mugnai|Lorenzo Lazzaro|Simona Sarmati|Matilde Gennai|Bruno Foggi|Hamid Gholizadeh|Emanuele Fanfarillo|Tiberio Fiaschi|Emilia Pafumi|Andrea Bertacchi|Claudia Angiolini|Simona Maccherini|Daniele Viciani
意大利佛罗伦萨大学 生物系,Via la Pira, 4, 50121 佛罗伦萨,意大利
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