聶永剛研究團隊揭示人類主導的景觀中的物種共存機製
物種共存機製是群落生態學和生物多樣性保護的重要議題。在全球範圍內,不斷加劇的人類活動正在深刻影響物種間相互作用,進而重塑物種共存格局。三維生境異質性作為維持物種多樣性的重要基礎,其生態效應卻因傳統方法局限於二維平麵描述而長期被低估或忽視。因此,在人類主導的三維景觀中,人類活動如何通過改變種間關係影響物種共存機製,尚缺乏係統性認識。
近日,必威精装版app西汉姆联 聶永剛研究團隊,以四川鐵布梅花鹿自然保護區為研究區域,首次將無人機激光雷達技術、紅外相機監測技術和多物種、多狀態占域模型相結合,量化了人類主導的景觀中大中型哺乳動物群落種間空間關聯性的動態格局,闡明了物種間的共存機製。研究團隊通過引入無人機激光雷達技術實現了三維生境垂直和水平結構異質性的精準量化(圖1),同時基於研究區121個位點的長期紅外相機監測數據,以10種大中型哺乳動物(包括7種野生動物和3種家養動物)為研究對象(圖2),依據營養級關係劃分功能類群,構建多物種、多狀態占域模型,係統分析物種間兩兩空間關聯性(兩個物種間種間關係)和高階空間關聯性(一個物種對另兩個物種種間關係的影響),深入揭示種間空間關係的季節動態及其對人類活動與三維生境異質性的響應機製。
研究結果表明,物種間的空間關聯性,冬季相比於夏季,表現出更強的負相關或更弱的正相關關係(圖3)。散養家畜影響野生動物分布(兩兩相互作用)和野生動物間的空間關聯性(高階相互作用),其影響程度取決於家畜和野生動物之間的營養關係(捕食或競爭)。家畜對存在競爭關係的野生動物,更多地影響競爭力較弱的一方,進而改變野生動物間的關係。同時家畜也作為捕食者或被捕食者,影響野生動物間的捕食關係。例如,作為狼的替代性獵物,牛可能通過改變捕食壓力分配,進而影響狼與梅花鹿、毛冠鹿等物種的空間占域關係。而流浪狗,作為捕食者引入生態係統中,相比於牛、馬,會影響更多的野生動物間的關係。
研究進一步發現,除了家畜外,人類幹擾會進一步改變物種間的空間關聯關係。相反,三維生境異質性則有利於物種原有空間關聯關係的維持,包括兩兩間和複雜的高階相互作用,從而減輕人類活動對這些關聯的影響 (圖4)。具體表現為如果兩個物種間空間關聯性是正向的,三維生境異質性與種間關聯性成正相關;如果兩兩關係是負向的,三維生境異質性與種間關聯性則成負相關。總體而言,物種間的相互作用存在季節性變化,人為幹擾會改變種間互作關係,同時不同類型的人類幹擾存在疊加效應,而三維棲息地異質性會在一定程度緩衝人類活動的影響。因此,未來的物種保護在關注“單一物種”(如旗艦物種)的同時,也應充分考慮“種間關係網絡”,在此基礎上,明確人為幹擾的疊加效應與三維生境的緩衝作用,將其作為維持種間關係網絡穩定性的關鍵因素。本研究為解析哺乳動物群落的維持機製提供了全新視角,也為人類幹擾景觀中的物種多樣性保護與破碎化棲息地修複提供科學信息。
該研究成果以“Habitat heterogeneity and anthropogenic disturbance jointly affect species spatial associations and persistence”為題發表在生態學期刊Ecological Monographs上,必威精装版app西汉姆联 助理研究員李玉美博士為論文第一作者,聶永剛研究員為論文通訊作者。本研究得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃等項目支持。
全文鏈接:https://doi.org/10.1002/ecm.70059

圖1 研究區紅外相機位點與無人機激光雷達數據

圖2 同域分布物種

圖3 種間空間關聯性的季節性動態

圖4 三維生境和人類幹擾對食肉動物種間關聯性的影響
血腦屏障是分隔血液循環與中樞神經係統的核心功能界麵,其精密的結構與功能是維持大腦穩態的基石。血腦屏障的發育異常與多種重大神經係統疾病密切相關,然而,人類血腦屏障在胚胎期如何建立、其核心調控細胞與分...
全球性的新發傳染病頻繁發生,想起2019年底的新冠我們仍心有餘悸,導致2026年初的幾例印度尼帕的病例也會掀起軒然大波。麵對這些致命的蝙蝠病毒,我們隻能被動的應對嗎?必威精装版app西汉姆联 鄭愛華研究組聯合武...
阿爾茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是最常見的神經退行性疾病,影響著全球約5700萬人口。其典型病理特征為β-澱粉樣蛋白(Aβ)在大腦中的異常沉積。這些沉積物被認為是驅動疾病發生發展的關鍵因素。近年...

