日韩免费一区二区三区在线-日韩免费影院-日韩免费专区-日韩男女-福利片国产-福利片免费一区二区三区

評(píng)述論文：Ongoing accumulation of plant diversity through habitat connectivity in an 18-year experiment (Science 27 September 2019: Vol365, Issue 6460)

目前作為地球之肺的森林正日益萎縮。試想一下，假如有一天，地球沒有肺或者肺被分割得支離破碎世界會(huì)變成什么樣？

近年來，伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口數(shù)量的持續(xù)增加，世界上超過一半以上的森林遭到砍伐、火燒或商業(yè)收獲等，從而導(dǎo)致森林面積減小以及嚴(yán)重的生境破碎化（habitat fragmentation）。截止目前，全球約有70%的森林面臨較為嚴(yán)重的生境破碎化問題[1]。生境破碎化嚴(yán)重威脅著物種生存，成為導(dǎo)致全球生物多樣性喪失的一個(gè)重要因素[1-3]。修復(fù)破碎生境，提高生境連通性（habitat connectivity），可促進(jìn)物種的有效擴(kuò)散、增加種群密度，成為減少生物多樣性喪失的一項(xiàng)關(guān)鍵保護(hù)措施。

盡管生境連通性被認(rèn)為對(duì)生物多樣性的維持具有極高的重要性，但因生態(tài)過程在不同的時(shí)空尺度上存在著巨大差異，通過理論預(yù)測(cè)的結(jié)果仍未得到很好的驗(yàn)證。物種定居和滅絕過程的動(dòng)態(tài)性要求我們必須開展重復(fù)、大規(guī)模和長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)研究，才有可能對(duì)生境連通性在影響生物多樣性方面的最終作用做出有意義的推斷。然而，截至目前，長(zhǎng)期、系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)仍很缺乏，我們也無從知道重新連通破碎化生境斑塊能否有效改善受威脅的生物多樣性。

本期的《科學(xué)》雜志在線報(bào)道了美國(guó)學(xué)者Damschen等人在生境連通性上的最新研究成果。早在2000年前后，科研人員就開始了一項(xiàng)大規(guī)模的野外控制實(shí)驗(yàn)，他們通過構(gòu)建廊道來操控生境連通性。本實(shí)驗(yàn)涉及10個(gè)約50公頃的景觀單元，而每個(gè)景觀單元中又設(shè)立了4個(gè)面積相等的1.375公頃的斑塊(含相互連通或未連通的斑塊，圖1)。在接下來長(zhǎng)達(dá)18年的時(shí)間里，研究人員對(duì)樣地內(nèi)植物群落的發(fā)育過程進(jìn)行了定期的調(diào)查和監(jiān)測(cè)。

圖1. 一項(xiàng)長(zhǎng)期生境連通性實(shí)驗(yàn)（A）控制實(shí)驗(yàn)示意圖；（B）植物群落發(fā)育過程示意圖

結(jié)果表明：在實(shí)驗(yàn)的最初階段，相互連通和未連通的斑塊中的物種豐富度差異很小，然而，這種微小差異隨著時(shí)間的推移逐漸顯現(xiàn)。在整個(gè)監(jiān)測(cè)期內(nèi)，連通性使年均物種定殖率增加了5％，使年均滅絕率降低了2％（圖2A）。較高的定殖率和較低的滅絕率縮短了物種定殖的平均時(shí)間（圖3），并使得植物物種豐富度大大提高（圖2B）。與未連通的斑塊相比，通過廊道連通的斑塊平均多支持24種植物（200種 v.s. 176種），使物種豐富度提高了14％。隨著時(shí)間的推移連通性對(duì)物種豐富度的影響仍在不斷累積。考慮到群落結(jié)構(gòu)幾乎永遠(yuǎn)不會(huì)表現(xiàn)出瞬時(shí)響應(yīng)或突變，短期實(shí)驗(yàn)研究可能會(huì)低估連通性對(duì)群落物種多樣性的貢獻(xiàn)。因此，通過長(zhǎng)期的實(shí)證研究來探討景觀格局如何改變定殖和滅絕速度，對(duì)于確定和預(yù)測(cè)人為活動(dòng)引起的環(huán)境變化至關(guān)重要。

圖2. 過去二十年連通性對(duì)定殖率、滅絕率和物種豐富度的影響（A）定殖率和滅絕率；（B）植物物種豐富度

圖3. 連通性減少了定殖時(shí)間

該項(xiàng)研究的重要意義是通過實(shí)驗(yàn)證據(jù)證明了增加生境連通性在提高生物多樣性方面的重要價(jià)值，并且其價(jià)值會(huì)隨著時(shí)間的推移而越加明顯。在生境破碎化日益加劇的時(shí)代背景下，通過制定合理的廊道規(guī)劃方案構(gòu)建生物多樣性保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，一方面能夠增強(qiáng)森林斑塊間物種的擴(kuò)散和遷移，從而有效地保護(hù)野生動(dòng)植物資源；另一方面，能夠提高森林生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力，提升其生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，修復(fù)“地球之肺”。

述評(píng)人簡(jiǎn)介：宋亮

博士，副研究員，中國(guó)科學(xué)院西雙版納熱帶植物園熱帶森林生態(tài)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室恢復(fù)生態(tài)研究組組長(zhǎng)，中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)會(huì)員。主要從事恢復(fù)生態(tài)、植物生態(tài)等領(lǐng)域的研究工作。

參考文獻(xiàn)：

1. Haddad, N.M., et al., Habitat fragmentation and its lasting impacton Earth's ecosystems.Science Advances, 2015. 1(2).

2. Fahrig, L., Effects of habitat fragmentation on biodiversity. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 2003. 34(1): p. 487-515.

3. Solé, R.V., D. Alonso, and J. Saldaña, Habitat fragmentation and biodiversity collapse in neutral communities. Ecological Complexity, 2004. 1(1): p. 65-75.