《Biodiversity and Conservation》:Species interactions, not Richness: How does long-term pastoral land use alter Mediterranean mammal communities?
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畜牧业是一种全球常见的土地利用方式,在地中海生态系统中具有重要的生态作用,且已存在数千年。然而,其对哺乳动物群落、群落组成及种间相互作用的长期影响尚未被完全理解。研究人员在以色列北部的四个自然保护区开展了一项红外相机陷阱(camera trap)研究,比较了成
畜牧业是一种全球常见的土地利用方式,在地中海生态系统中具有重要的生态作用,且已存在数千年。然而,其对哺乳动物群落、群落组成及种间相互作用的长期影响尚未被完全理解。研究人员在以色列北部的四个自然保护区开展了一项红外相机陷阱(camera trap)研究,比较了成对的放牧(畜牧业)与非放牧生境中的中型哺乳动物群落。研究人员推测,畜牧业可能通过食物补贴或景观开阔化等机制充当环境驱动因子。利用广义线性混合模型(GLMM)、非度量多维尺度分析(NMDS)和分段结构方程模型(PSEM),研究人员考察了物种丰富度、群落组成以及空间和时间的种间关联。研究结果显示,放牧区与非放牧区之间的物种丰富度或群落组成无显著差异。然而,哺乳动物互作网络的结构和时间关联模式受到生境类型(放牧与非放牧)的显著影响。非放牧生境以清晰的生态网络和时间为分化特征;而在放牧生境中,这些模式发生改变,种间关系减弱或逆转,且大多数优势物种如金豺(Canis aureus)和野猪(Sus scrofa)之间的时间重叠增加。这些结果表明,长期畜牧业虽不影响物种丰富度或群落组成,但可通过改变生物相互作用来重组哺乳动物群落。研究人员建议,保护区的保护工作应侧重于维持包含非放牧避难所的景观镶嵌体,以保留互作网络的异质性,并认识到牧场土地利用对生态系统功能的广泛且依赖情境的影响。
畜牧业(pastoralism)是全球最广泛的人类土地利用方式之一,在地中海生态系统中已延续数千年,对植被结构和动物群落具有重要生态影响。已有研究表明,放牧通常降低物种丰富度(species richness,群落中物种数目)并改变群落组成,但这种效应随气候、放牧强度及区域背景而变化。然而,现代放牧制度对中型至大型哺乳动物群落结构、物种丰富度以及生态系统功能的影响仍存争议。以往研究多关注丰富度等单一指标,对种间相互作用(如空间共现、时间重叠和竞争关系)对土地利用变化的响应认识不足。因此,研究人员在以色列北部四个自然保护区开展研究,旨在回答两个问题:(1)放牧与非放牧生境的物种丰富度和群落结构是否存在差异?(2)种间相互作用,即相对丰度共变和时间关联,是否因土地利用类型而异?该研究强调物种相互作用而非单纯物种丰富度,填补了长期放牧如何重塑地中海(Mediterranean)哺乳动物群落的认知空白。
研究人员采用红外相机陷阱技术,在以色列北部四个自然保护区(Carmel、Sasa、Meitzar、Amir)的成对放牧与非放牧生境中监测中型哺乳动物。结果表明,放牧并未显著改变物种丰富度和群落组成,但显著影响了物种相互作用网络和时间关联结构:非放牧生境呈现清晰、分化的生态网络和时间为分化;放牧生境中种间关系减弱或逆转,优势物种如金豺(Canis aureus)和野猪(Sus scrofa)的时间重叠增加。这表明长期放牧可通过改变生物相互作用而非物种数量来重组哺乳动物群落,为保护区管理提供了新视角:应维持放牧与非放牧斑块共存的景观镶嵌体,以保存互作网络的异质性。
研究于2022年11月至2023年10月,在以色列北部四个自然保护区布设75台红外相机,累计1,318个相机日,记录1,450次独立事件;Sasa仅完成第一轮调查。数据用归一化相对丰度指数(nRAI,校正采样努力与物种比例)处理。方法包括:负二项广义线性混合模型(GLMM,同时考虑固定与随机效应的回归模型)比较物种丰富度;非度量多维尺度分析(NMDS,基于距离的排序方法)分析群落组成;分段结构方程模型(PSEM,检验多变量间直接与间接关系的框架)分析六种焦点物种的nRAI关联网络;对数正态广义线性混合模型分析种对探测时间间隔在放牧与非放牧间的差异。
采样努力:共部署75台相机,累计1,318个相机日,记录1,450次独立事件,识别15种中型哺乳动物,其中家牛、家犬、家猫为家养种,另有一种再引入濒危有蹄类(美索不达米亚鹿)和一种极度濒危有蹄类(山地瞪羚)。最常记录物种为金豺(421次)、野猪(436次)和赤狐(170次)。位点物种丰富度范围为4至9种。
物种丰富度与群落结构:负二项GLMM显示,物种丰富度在放牧与非放牧生境间无显著差异。NMDS分析应力值为0.21,表明拟合合理;各相机位点代表的物种组成未按生境类型形成显著聚类,但研究位点间存在一定分化。这表明放牧驱动的群落差异无法仅靠丰富度或物种组成来检测。
物种相对丰度关联(nRAI):PSEM揭示生境类型间的互作网络模式相反。在非放牧生境中,54.5%的模型化相互作用显著;野猪对金豺有显著正影响,而山地瞪羚受野猪、金豺和赤狐显著负影响,冠豪猪受野猪和金豺显著负影响。在放牧生境中,显著关联降至27%,仅金豺对赤狐的正效应未显著;野猪对金豺