片段化生境中繁殖鸟类群落的物种周转与β多样性

【摘要】研究目的物种的周转具有时空格局,即时间尺度上的周转和空间尺度上的周转。前者指时间尺度上的物种组成变化,正是MacArthur-Wilson岛屿生物地理学理论所表示的年际间物种迁入灭绝动态。岛屿生物地理学理论认为岛屿上的物种迁入率由岛屿的隔离度决定(距离效应),而物种的灭绝率由岛屿面积决定(面积效应)。同时其他假说认为岛屿面积同时能影响迁入率(目标效应),以及隔离度亦能影响灭绝率(营救效应),而且目标效应和营救效应甚至有可能占据主导地位。空间尺度上的周转是指特定空间环境梯度上的物种组成变化,又称β多样性。本文将对岛屿上长期调查的繁殖鸟类群落开展研究,以期探讨岛屿生物地理学理论所预测的迁入灭绝动态,以及物种周转率和发生率,然后对不同岛屿繁殖鸟类群落的p多样性分解为因物种替换而导致的空间周转组分和因物种丧失或增加而导致的嵌套组分,并通过验证不同组分在总体β多样性中的占有比例对路桥岛屿生境提供保护建议。研究地点浙江淳安千岛湖(东经118°34’-119°15’,北纬29°22’-29°50’)。研究方法本研究在2007年至2012年对千岛湖37个岛屿开展了繁殖鸟类调查,记录繁殖鸟类的物种、数量及繁殖行为信息,并运用多重变量逻辑斯蒂回归模型(multivariatelogisticregression)和最大似然法(maximumlikelihood)估计每个岛屿的物种迁入率、灭绝率,然后进一步得到物种周转率和发生率,并分别探讨与岛屿面积和隔离度的关系。本研究同时利用加合分解法把不同岛屿繁殖鸟类群落的p多样性分解为物种周转和嵌套组分,并分析不同组分对总体β多样性的贡献及其各自与岛屿参数的关系。研究结果分解结果表明：(1)灭绝率随着岛屿面积的增大而减小；(2)迁入率亦随着岛屿面积的增大而增大；(3)总体上,所有研究岛屿都具有较高的物种周转率,并且物种周转率随着面积的增大而减小,随着隔离度的增大而增大；(4)物种库周转由于受研究区域物种库的数量所控制(分母为固定的物种库物种数),随着岛屿面积增大而增大,即表明物种周转的事件数随岛屿面积的增大而增加；(5)发生率(类似于物种丰富度)亦随着岛屿面积的增大而增大。本研究验证了面积效应和目标效应,但不支持距离效应和营救效应。分解繁殖鸟类群落的p多样性后表明：空间周转组分的占有比例远大于嵌套组分。岛屿隔离度的差异对总体p多样性和各组分均没有显著性关系。不过,嵌套组分分别随着岛屿面积和生境丰富度差异的增大而增大,空间周转组分则分别随着岛屿面积和生境丰富度差异的增大而减小。主要结论本研究中,岛屿面积是决定迁入率和灭绝率的主要环境因子,而隔离度在预测迁入率、灭绝率、物种周转率和发生率中均相对不重要。这可能跟千岛湖相对较小的面积尺度(约580km2)、较为单一的植被生境和鸟类较强的扩散能力有关。因此我们认为本研究的实际观察结果与预测结果之间的迁入率和灭绝率差异,或者与其他类似研究的结果差异可能与研究岛屿的特定生物地理特征有关。对于β多样性的分解结果,由于空间周转是总体p多样性的主要组成组分,表明所有岛屿都有潜在的保护价值而需要保护。此外,我们建议在实施保护政策前,应该对组成p多样性的空间周转和嵌套组分同时进行评估,以免在开展生物多样性保护时制定具有偏差的保护策略。
【作者】斯幸峰；
【导师】丁平；
【作者基本信息】浙江大学，生态学，2014，博士
【关键词】加合分解；繁殖鸟类；生物多样性；迁入率；连接度；灭绝率；保护；岛屿生物地理学；隔离度；路桥岛屿；模型选择；嵌套；零模型；营救效应；空间周转；目标效应；千岛湖；

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