新不列颠岛特有种对鸟类多样性及生态系统功能的维持作用:功能性状与保护启示

《Biodiversity and Conservation》:Endemic species maintain avian diversity and ecosystem services on the island of New Britain

【字体: 时间:2026年01月20日 来源:Biodiversity and Conservation 3.1

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  本研究针对热带岛屿生物多样性保护中特有种功能角色不明确的难题,在新不列颠岛沿海拔梯度系统评估鸟类分类与功能多样性。通过结合野外调查与功能性状数据,发现特有种比例随海拔升高(42%至55%),其以传粉和泛食性功能为主,而种子传播和昆虫控制更多依赖非特有种。研究揭示了特有种与非特有种在生态系统服务中的互补性,强调保护策略需兼顾二者以维持生态功能韧性。成果发表于《Biodiversity and Conservation》,为岛屿生物多样性保护提供功能视角新依据。

  
热带岛屿虽仅占地球陆地面积的极小部分,却孕育了地球上最具生物多样性和功能独特性的生态系统。其地理隔离促进了特有物种的形成,使岛屿成为进化生物学和生态学研究的天然实验室。然而,自人类大规模探索以来,热带岛屿也成为物种灭绝的重灾区——小种群、分布范围狭窄以及对环境变化敏感等特性,使岛屿特极易受到入侵物种、栖息地丧失和气候变化等威胁。鸟类作为生态系统中的关键类群,既是许多植物传粉和种子传播的媒介,也对昆虫种群调控具有重要作用。在全球受威胁鸟类中,36%的极危物种是热带岛屿特有种,这凸显了对其生态功能进行深入研究的紧迫性。
新不列颠岛作为俾斯麦群岛中最大的岛屿,拥有18种仅分布于该岛及周边卫星岛的特有鸟类,另有21种为群岛共有但不见于其他地区。尽管该区域鸟类在岛屿生物地理学研究中具有奠基性意义,但近年来缺乏对特有种生态功能的系统评估。尤其随着森林砍伐和土地转化加剧,明确特有种对生态系统服务的贡献成为制定有效保护策略的关键。为此,研究人员沿新不列颠岛海拔梯度(500–1100米)开展鸟类群落调查,结合功能性状数据,旨在回答三个核心问题:鸟类多样性及特有种比例如何随海拔变化?与邻近的新几内亚大陆相比,新不列颠岛鸟类功能组成有何独特之处?特有种与非特有种在维持生态系统服务中各自扮演何种角色?
本研究主要采用标准化样点法进行鸟类调查,在每个海拔设置16个观测点,通过距离采样法校正个体数量;利用AVONET全球数据库获取物种功能性状(食性类型、体重、喙长、跗跖长、手翼指数等);通过广义线性混合模型分析海拔与鸟类类群对功能性状的影响,并与新几内亚大陆数据进行对比。

鸟类多样性沿海拔梯度变化

研究发现,鸟类香农多样性指数沿海拔呈现非线性下降趋势,在700米处达到峰值。特有种比例随海拔升高而增加,从低海拔的42%升至1100米处的55%,表明高海拔地区特有种在群落中占主导地位。

功能组成与大陆对比

新不列颠岛鸟类群落中,食虫鸟类比例显著低于新几内亚大陆,而食果、食蜜和泛食性鸟类比例更高。特有种以食蜜和泛食性为主,非特有种则以食果和食虫为主。形态特征分析显示,新不列颠岛鸟类体重和手翼指数( dispersal ability 的形态代理指标)较高,而相对喙长和跗跖长较低,反映了其食性和运动策略的适应性分化。

特有种对生态系统服务的贡献

特有种在传粉服务中占主导地位,但其食性更具泛化倾向,可能是对岛屿资源季节性的适应。非特有种则更多承担种子传播和昆虫控制功能。这种功能分工提示,若仅聚焦特有种保护,可能忽视由非特有种维持的关键生态过程。
本研究通过功能性状视角揭示了热带岛屿鸟类群落的独特生态结构。特有种虽在传粉等特定服务中作用突出,但昆虫控制和种子传播等功能高度依赖非特有种。低功能冗余性(例如食虫鸟类物种稀少)意味着这些服务在干扰下面临更高风险。因此,保护策略应超越特有种优先的单一框架,转向整体群落功能维护,重点保护森林连续性和遏制人为干扰。研究结果强调了将功能多样性纳入岛屿保护规划的必要性,为应对气候变化和土地利用压力下的生物多样性丧失提供了科学依据。
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