00-GCB | 氣候及土地利用變化將會導致熱帶雨林動物區系 「薩王納化」

2021-01-13 Wiley生態環境

氣候變化模型預測在全球範圍內均會出現溫度上升和降水波動的格局,這些變化會使得我們已知的全球生態系統生物多樣性重新分布。一個典型的研究案例是亞馬遜溼潤森林的退縮是以邊緣更為乾燥和林窗更開闊植被的消失為代價的。更幹更熱氣候使得亞馬遜東南部植物世系變得適應炎熱與乾燥。這些變化預計會帶來大尺度的物種組成變遷,進而使得溼潤森林被季節性森林和草地所替代。


亞馬遜降水減少了至少30%,溫度上升4℃以上或者森林砍伐面積也超過了40%,這些均可能成為森林轉化為物種貧瘠、林窗開闊植被類型的「臨界點」。農業生產擴展、森林伐木等其他土地利用也會加快森林喪失以及增加林下火災頻率,耦合上述現象進一步促進密集森林轉化為易於起火且地上生物量較少的植被。這些植物群落形態外貌與薩王納相似,但卻沒有蘊含已有薩王納植被的進化多樣性和保護價值。這些群落是局域人類世影響的結果,因此,也被稱之為「衍生薩王納」。它們的出現也讓研究人員提出熱帶雨林植物群落在未來可能會「薩王納化」的假說。


以前氣候驅動的森林邊緣動態變化主要集中於植物區系物種組成和外貌的變化。動物區系面臨著相同的境遇卻很少有研究涉及。然而,現有熱帶雨林拓殖周轉研究揭示更多的是薩王納泛化哺乳動物取代了森林特化種。物種組成對未來環境變化的響應將在預測的生物區系變化上進一步增加動態的不確定性。在這裡,我們探討氣候驅動的南美動物區系再分布是否與森林薩王納化植被轉化一致。


為了檢驗南美熱帶雨林的動物區系的「薩王納化」,研究預測了在氣候變化和森林砍伐情境下森林棲息與稀樹草原棲息哺乳物種的潛在分布。基於動物區系薩王納化的假說(圖1),研究預期與薩王納相關的哺乳動物的分布範圍會擴大,而森林棲息特化種分布範圍則會縮小。研究還預期在熱帶雨林邊緣能夠觀察到較高的周轉率,森林特化種應該不能遷移至森林邊緣的開闊地帶,也就是說薩王納群落應能保持相對穩定的動物區系物種組成。

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