地形复杂性对人工环境中一种关键潮间带食草动物空间利用的影响

《Movement Ecology》：Effects of topographic complexity on space-use by a key intertidal grazer in artificial environments

潮间带腹足类动物移动受地形复杂度影响显著，中等复杂度（0.08-0.09㎡）促进移动距离，简单复杂度（0.06㎡）导致频繁短距离移动。通过混凝土面板实验结合时空摄影与随机游走模型，揭示地形复杂度与景观空间利用的关联，为应对气候变化和人类活动下的生态工程提供依据。

　　

摘要

背景

动物在潮间带的移动是群落结构的基础，受到环境中非生物和生物因素的共同影响。虽然体型、潮汐规律和温度对移动时间和能力的影响已经得到了充分研究，但那些导致环境复杂性的物理特征却相对较少受到关注。鉴于气候变化和人为活动导致的潮间带栖息地地形复杂性的变化，了解不同地形复杂性水平对潮间带动物移动的影响对于我们未来理解这些栖息地的生物多样性和生态系统功能至关重要。

方法

我们使用定制的混凝土面板在两个尺度上实验性地改变了地形复杂性：单个面板以及2×4米模型区域内的面板布局，以探究地形复杂性对一种关键的潮间带腹足类动物——普通帽贝（Patella vulgata）移动的影响。通过结合时间延迟摄影和相关随机行走模型，我们将这些实验结果“放大”，以模拟地形复杂性对景观尺度上移动和空间利用的影响。

结果

结果表明，地形复杂性对帽贝的移动有显著影响：在“中等”地形复杂性表面（表面积=0.08平方米和0.09平方米）上，帽贝移动的距离更远；而在最低地形复杂性表面（表面积=0.06平方米）上，移动频率更高但距离更短。在景观尺度上，随机布置在最高空间覆盖率的具有中等地形复杂性的面板使得模拟的帽贝移动路径长度最长。

结论

这项研究及其结果首次实验性地评估了人工设计的地形复杂性对潮间带腹足类小尺度移动的直接影响，并为将结果外推到异质景观以探索更大空间尺度上的腹足类空间利用提供了初步方法。随着气候变化和人为活动导致的潮间带环境持续变化，了解动物移动如何受到地形复杂性变化的影响对于预测未来对种群动态和生态系统功能的影响至关重要。