佳文赏析 | 澳大利亚迪肯大学、悉尼大学等多家单位合作最新Nature正刊!

文摘   2024-11-18 21:29   北京  

2024年11月3日,澳大利亚迪肯大学生命与环境科学学院Don A. Driscoll等人,在国际权威期刊Nature(IF50.5)上发表了题为Biodiversity impacts of the 2019–2020 Australian megafires的研究,揭示了澳大利亚特大火灾对生物多样性的影响

本研究得了新南威尔士州政府,应用丛林火灾科学计划的资金支持。

论文信息:

Driscoll, D.A., Macdonald, K.J., Gibson, R.K. et al. Biodiversity impacts of the 2019–2020 Australian megafires. Nature (2024).

文章下载链接:


https://doi.org/10.1038/s41586-024-08174-6

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文章引言

随着大型野火变得越来越频繁,了解特大火灾如何影响生物多样性迫在眉睫,从而提出缓解特大火灾的措施和相关改进政策。一个关键的挑战是发现火灾组成部分、干旱和土地保有权之间的相互作用是如何影响野火的

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研究方法

针对以上科学问题:

澳大利亚2019-2020年的特大火灾(以下简称“2019-20年火灾”)烧毁了1030万公顷。019-20年的火灾预计将对生物多样性产生灾难性影响。本研究中整理了来自62个现场火灾数据,有超过81万条物种丰度或火灾发生记录,涵盖了来自六大生态系统类型的2200多个分类群,包括脊椎动物、昆虫、软体动物和植物。

研究区域沿澳大利亚东海岸延伸1000多公里,在南澳大利亚州和西澳大利亚州还有其他地点(图1)。基于此数据分析火灾制度组成、干旱和土地保有权之间的相互作用,从而及时了解世界各地最近和未来的特大火灾对生物多样性可能带来的影响。 
使用荟萃分析方法,评估了火灾严重程度及其与火灾频率、火灾间隔、火灾程度、干旱和保护区状态的相互作用,将项目、物种和分类群拟合为随机效应。通过选择每个协变量具有特定水平的位点子集来实现这一点,然后通过比较未燃烧位点与低或高严重程度燃烧位点的丰度或发生率来计算效应大小。
研究了分类群和生态系统对火灾的响应。使用标准化效应大小来最大限度地提高普遍性,但补充了平均差异效应大小,以深入了解反应中的绝对差异。荟萃分析通常报告干预的平均效果,但这可能会掩盖相反的反应。因此,还分别报告了积极和消极影响的平均效应大小。因为预计火灾后一些物种会通过不同的机制增加,而另一些物种会减少。

图1:相对于火灾程度的研究区域。a-c,澳大利亚境内研究区域地图,显示了斯特灵山脉(西澳大利亚州)(a)、袋鼠岛(南澳大利亚州)和澳大利亚东部(c)的火烧迹地,突出了2019-2020年火灾季节烧毁的地区和调查的地区。

图2:更极端的火灾前干扰导致火灾后更大的增减。概念图说明了主要发现,即更极端的火灾前干扰和更广泛或更严重的火灾导致火灾后更大的增加和更大的下降。上排和下排分别表示高干扰关系和低干扰关系。效果大小仅供说明。

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研究结果

结果表明:
对动植物多样性的最大影响常发生在过去经常或最近发生火灾的地区以及广泛烧毁的地区。严重烧伤、保护区外或极端干旱地区也产生了较大的影响。火灾后对生物多样性的影响包括减少和增加,热带雨林和哺乳动物的反应最大。
研究结果表明,物种相互作用、扩散和原位生存程度是火灾对生物多样性反应的潜在机制
在这些生态系统中增强野火抵御能力,需要于减少火灾的反复发生,包括在经常被烧毁的地区迅速扑灭野火。保护湿润的生态系统、扩大保护区和减少局部干旱也有利于较少特大火灾。
虽然这些对策可以帮助减轻更频繁的特大火灾的影响,但扭转人为气候变化仍然是迫切的大规模解决方案

图3:野火对发生率或丰度的影响被火情成分所改变。a–d,火灾严重程度(a)的平均标准化效应大小(±95%CI),以及火灾频率(1979-2019年火灾数量)的主要效应或与火灾严重程度的相互作用(b);2019年之前的火灾间隔(年)——20起火灾(c);2.5 km(d)范围内的未燃烧植被(高、中、低类别边界见表1和扩展数据图6)。橙色行标签,轻度火灾;红色行标签,严重火灾;黑行标签,主效无严重性交互。当相互作用没有统计学支持时(P>0.1),绘制了主要影响图。左侧面板(黑色),负平均效果大小(所有效果的平均效果大小小于0);中央面板(灰色),总体平均效应大小(所有负面、零和正面效应的平均值);右侧面板(蓝色),正平均效果大小

图4. 不同城市湿地个体ESV的变化。a-c,野火的平均标准化效应(±95%CI)因火灾严重程度及其与火灾前干旱的相互作用(a)、是否在保护区(b)和2.5公里范围内的保护区比例(c)而改变。橙色行标签,轻度火灾;红色行标签,严重火灾;黑行标签,主效无严重性交互。面板内黑色的数字(n)是对每个平均效果有贡献的效果数量,P值是绘制的结果。面板布局和图形特征如图3所示。虽然严重程度与干旱的交互作用对负面影响的支持较弱(a),但对主要影响的支持很强(F(1,37)=14.82,P<0.001)。

图5:野火的影响因分类群和生态系统而异。 a、 b、野火对发生率或丰度的平均标准化效应(±95%CI)因火灾严重程度与分类群(a)和生态系统(b)的相互作用而改变。橙色行标签,轻度火灾;红色行标签,严重火灾;黑行标签,主效无严重性交互。面板内的黑色数字是对每个平均效果(n)有贡献的效果数量,P值是绘制的结果。

转载自学研录

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原文标题:澳大利亚迪肯大学、悉尼大学等多家单位合作最新Nature正刊!


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图文编辑:王潇   徐景涛

审编:周笑语 闫孟蕊

终审:初明若 李雨竹 代浩宇 毕丝淇

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