利用重新调查的数据来预测受保护地区和未受保护沿海沙丘的生态系统功能变化

《Conservation Biology》：Using resurvey data to predict changes in ecosystem functioning across protected and unprotected coastal dunes

基于性状的生态系统功能重建研究显示，意大利中部海岸沙丘15年间受不同保护措施影响：无保护区因 ruderal 和非原生种扩张使生物量、碳及水调节增强；Natura 2000 区因沙丘形成种减少和非原生种扩散导致侵蚀控制与入侵抵抗下降；而严格保护区功能保持稳定且入侵抵抗提升。

　　

摘要

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保护区通常旨在保护生物多样性。然而，它们在维护植物多样性所支持的生态系统功能方面所起的作用却很少得到明确研究，这往往是由于缺乏历史生态系统功能数据。我们采用基于特征的方法来重建过去的生态系统功能，并考察了过去15年间受保护与未受保护的沿海沙丘生态系统的功能变化。我们在意大利中部的六个沿海沙丘地点对植被进行了重新调查，并测量了与生物量生产、碳循环、水分循环、侵蚀控制及抗入侵能力相关的多个生态系统功能指标。利用这些数据，我们量化了生物多样性与生态系统功能（BEF）之间的关系。随后，我们根据历史植被调查结果对这些关系进行反推，以预测过去的生态系统功能。最后，作为案例研究，我们将该方法应用于评估三种不同保护措施下的生态系统功能变化：国家保护区（严格保护）、Natura 2000保护区（弹性保护）以及未受保护区域。在未受保护区域，由于杂草和外来物种的扩散（这些物种通常更具生产力），生物量生产、碳循环和水分调节能力有所提升。而在Natura 2000保护区，由于重要的造沙物种减少及外来物种的蔓延，侵蚀控制和抗入侵能力出现下降。只有在国家保护区，生态系统功能才未发生显著变化，甚至抗入侵能力有所增强。我们的研究结果表明，只有在严格保护下，生态系统功能才能长期保持稳定。更广泛而言，我们的研究展示了结合重新调查数据与本地估算的BEF关系来预测过去生态系统功能的潜力。这种方法对于监测保护措施对生态系统长期功能变化的影响具有重要意义。

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重新调查数据用于预测受保护与未受保护沿海沙丘生态系统功能的变化

摘要

保护区通常用于保护生物多样性。然而，关于它们在维持植物多样性所依赖的生态系统功能方面所起的作用，至今仍缺乏明确研究，这主要是由于缺乏相关历史数据。我们采用基于特征的分析方法，重建了过去生态系统功能，并研究了过去15年间受保护与未受保护的沿海沙丘生态系统的功能变化。我们在半永久性样地中重新调查了植被情况，并测量了与生物量生产、碳循环、水分循环、侵蚀控制及抗入侵能力相关的多个生态系统指标。利用这些数据，我们量化了生物多样性与生态系统功能（BEF）之间的关系。随后，我们根据历史植被数据对这些关系进行反推，以预测过去的生态系统功能。作为案例研究，我们将该方法应用于三种保护措施下的生态系统功能变化分析：国家保护区（严格保护）、Natura 2000保护区（弹性保护）和未受保护区域。在未受保护区域，由于杂草和外来物种的扩散（这些物种通常生产力更强），生物量生产、碳循环和水分调节能力有所提升。而在Natura 2000保护区，由于关键造沙物种的减少和外来物种的入侵，侵蚀控制和抗入侵能力下降。仅在国家保护区，生态系统功能未发生显著变化，抗入侵能力甚至有所增强。研究结果表明，只有在严格保护下，生态系统功能才能长期保持稳定。总体而言，我们的研究展示了结合重新调查数据与本地估算的BEF关系来预测过去生态系统功能的潜力。这种方法有助于监测保护措施对生态系统长期功能变化的影响。