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研究人员为保护中欧森林中空树栖甲虫,研究景观组成影响,发现濒危物种更敏感,对保护有重要意义。
在中欧的森林里,古老的落叶树就像是一个个神秘的 “昆虫城堡”,树中空洞为各种小生命提供了独特的家园。然而,过去 200 年里,密集的森林管理让这些 “城堡” 越来越少。现代林业的发展,使得中欧森林的树种和年龄结构发生了巨大变化,曾经的老落叶阔叶林逐渐被年轻的针叶林取代,老落叶树数量锐减,树中空洞这种重要的死木栖息地也随之减少。
树栖甲虫(saproxylic beetles),这类依赖死木生存的小昆虫,在森林生态系统中扮演着重要角色。它们通过与真菌和微生物的共生关系促进木材分解,推动着森林里的元素循环和生产力提升。但由于死木栖息地的丧失,许多树栖甲虫物种面临濒危甚至已经灭绝,那些依赖树中空洞的物种更是处境艰难,约 75% 的树中空洞 specialist 物种被列入德国红色名录。
为了更好地保护这些树栖甲虫,了解它们在景观尺度上的生存需求至关重要。来自德国的研究人员,包括 Benjamin Henneberg、Heike Feldhaar 等人,在巴伐利亚的三个森林地区展开了研究。这项研究成果发表在《Biodiversity and Conservation》上,为我们揭示了树栖甲虫与周围景观之间的微妙关系,对森林管理和生物多样性保护意义重大。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,通过随机选取带有树中空洞的欧洲山毛榉树,确保样本的代表性。然后,利用 CORINE 卫星数据,计算不同半径(300 - 5000m)范围内适宜栖息地(落叶林)的比例,以此来评估景观组成。同时,使用改良的羽化陷阱收集树中空洞中的甲虫,并由专业的甲虫分类学家鉴定到物种水平。最后,借助 R 软件进行复杂的统计分析,包括空间自相关分析、广义线性模型(GLM)等,以探究景观组成与甲虫多样性、形态特征及功能多样性之间的关系 。
景观组成差异
研究人员发现,三个森林地区树中空洞周围的景观组成差异显著。在 Ebrach 地区,落叶林比例较高;而在 Fichtelberg 地区,由于针叶树占主导,适宜栖息地比例几乎为零;Kelheim 地区则是混合林,栖息地比例处于中间状态。
树栖甲虫物种组成
研究期间,研究人员从 134 个树中空洞中收集到 254 种树栖甲虫物种(5880 个个体),其中 52 种(20.5%)被视为濒危物种。不同森林地区的物种丰富度和组成差异明显。
景观组成对物种丰富度的影响
在 Ebrach 和 Fichtelberg 地区,濒危树栖甲虫物种丰富度与周围栖息地比例呈正相关,即栖息地比例越高,濒危物种越多。但在 Kelheim 地区,无论是总物种丰富度还是濒危物种丰富度,都不受周围栖息地比例的影响。
景观组成对甲虫形态特征和功能多样性的影响
在形态特征方面,周围栖息地比例与任何单个与扩散相关的形态特征的群落加权平均值(CWM)均无显著关系。在功能多样性上,Fichtelberg 和 Kelheim 地区的甲虫功能丰富度(FRic)与周围栖息地比例存在显著关系。在 Fichtelberg 地区,较大空间尺度(3000m、4000m、5000m 半径)下,栖息地比例与 FRic 呈正相关;而在 Kelheim 地区,最小空间尺度(300m)下,两者呈负相关。
研究表明,濒危树栖甲虫对周围景观组成的变化更为敏感,这意味着它们在栖息地碎片化、退化和丧失的情况下更加脆弱。在森林管理和保护实践中,应增加落叶林的比例,提高潜在栖息地的数量,这对高度专业化和濒危的树栖甲虫物种尤为重要。同时,保护工作不能局限于单个森林林分,而应从景观尺度出发,注重森林斑块之间的连通性,比如增加线性木质结构或森林覆盖,以促进树栖甲虫的扩散。这项研究为中欧森林中树栖甲虫的保护提供了重要的理论依据和实践指导,有助于我们更好地保护生物多样性。
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