西南桦人工林对于保护鸟类混合群的作用

文摘   其他   2024-04-28 17:25   广东  


研究背景 BACKGROUND

人类活动造成的土地利用类型改变正在全球范围内对生物多样性造成影响。作为土地利用类型改变中的一种,人工林建设有助于大量生产木材,改善水土流失,抵御沙尘暴,以及减缓全球气候变化。随着人工林规模在全球范围内不断扩大,人们开始逐渐关注人工林的生物多样性价值。然而,由于林层结构过于单一,多数人工林相对于天然林具备较低的生物多样性。


  作为全球人工林种植面积最大国家之一,中国常见人工林树种包括杉木、杨树、桉树、马尾松等。尽管多数人工林的生物多样性价值有限,一些桦木科(Betulaceae)的人工林树种对生物多样性的支持相对可观。这些树种包括安第斯桤木 (Alnus acuminata)、红桦(Betula alleghaniensis)、毛桦(B. pubescens)等。在我国南方,西南桦(B. alnoides)是一种广泛天然分布的桦木,且充当森林演替过程中的先锋物种。尽管西南桦的种植在近三十年内才得到推广,针对其生物多样性价值的研究却为数不多。本研究以鸟类混合群(mix-species bird flock,俗称“鸟浪”,图1)为对象衡量西南桦人工林的生物多样性价值。我们通过混合群的物种丰富度(species richness),鸟群规模(flock size),鸟种组成(species composition),功能性状(functional trait),和种间相互作用(interspecific interaction)来探讨西南桦人工林建设对鸟类混合群这一特殊共生关系的影响。


图1:不同种的鸟类有时会混群觅食,例如图中的灰喉山椒鸟(Pericrocotus solaris)(左)和红翅鵙鹛(Pteruthius aeralatus)(右)。参与混群可以降低被捕食风险以及提高觅食效率。保护像鸟类混合群一样的种间作用关系网络正在保护生物学领域变得日益重要。

@周文仪



研究地点及方法 SITE AND METHOD

在2021年和2022年1月至3月,我们在云南省德宏州盈江县铜壁关乡(图2)附近村落及铜壁关自然保护区开展野外工作。我们结合样线调查法和混合群观测在三种不同林型下收集混合群物种及个体数量等数据。其中,三种林型分别为原生林,次生林,和西南桦人工林(图3)。另外,为了了解鸟类功能性状和林型之间的关联,我们从线上数据库 AVONET、Birds of the World、EltonTrait 1.0 获取了一系列鸟类功能性状数据:体重、飞行能力、食性(食虫、食果,或杂食),及觅食基质(枝叶、树皮、空中,或多种基质)。


图2:铜壁关乡(图中红色三角形)位于我国云南省德宏州盈江县。该地区和其周边的那帮、犀鸟谷等生态旅游景点具有丰富的生物多样性。德宏州也是全国西南桦种植面积最大的地区。


图3:本研究重点关注的三种林型:原生林(A),次生林(B),西南桦人工林(C)。

@周文仪



研究结果和建议 RESULTS

从个体数量上看,混合群成员总数量在三种林型下保持一致;从物种数量上看,次生林相对原生林具有较低的物种丰富度,然而西南桦人工林的物种丰富度却与原生林大致相同(图4)。三种林型的混合群鸟种组成不同,而这些不同与鸟类功能性状有关(图5)。其中,体重大/飞行能力差和食果型鸟类与原生林关联更强;食虫型鸟类与各林型关联相同。另外,混合群种间相互关系在不同林型中基本保持一致(图6)。以上结果表明:

1)原生林具有独特的混合群鸟种;

2)西南桦人工林对于食虫型鸟类的支持与原、次生林相同;

3)西南桦人工林对于保护鸟类混群行为本身起到了和原、次生林一样的作用。


图4:对比三种林型下混合群成员总数量和物种丰富度的箱型图。

 

图5:鸟类功能形状和三种林型的关联图。

 

 图6:对比三种林型下五种社交网络分析数值的箱型图。


本研究对区域森林可持续经营提供了重要启示,我们建议:在不严重地影响当地经济的情况下,人们可以考虑在人工林种植片区优先种植西南桦相对其他树种例如桉树或杉木。更重要的是,原生林因其独特的鸟种组成值得被更深入地保护和研究。




本研究近期以“Plantation Forestry of Alder-leaf Birch (Betula alnoides) affects composition but not interactions of mixed-species bird flocks in southwestern China”为题,发表在国际保护生物学著名期刊Biological Conservation(文章链接https://doi.org/10.1016/j.biocon.2024.110595)。博士研究生周文仪同学为文章第一作者及通讯作者。共同作者包括昆明动物所周丽萍助理研究员,中山大学生态学院刘阳教授,铜壁关自然保护区工作人员左常盛先生和王立彦女士,德宏州林草局杨正华先生,以及佛罗里达大学米格尔·阿赛韦多(Miguel A. Acevedo)助理研究员和斯考特·罗宾逊(Scott K. Robinson)教授。

 

由于野外工作开展于艰难的新冠疫情时期,我们衷心感谢铜壁关乡政府及民众对我们的大力支持。此外,本研究得到了“云南省德宏州专家基层工作站”等项目的资助。



参考文献

1. Paquette, A., & Messier, C. (2010). The role of plantations in managing the world's forests in the Anthropocene. Frontiers in Ecology and the Environment, 8(1), 27-34.

2. Castaño-Villa, G. J., Estevez, J. V., Guevara, G., Bohada-Murillo, M., & Fonturbel, F. E. (2019). Differential effects of forestry plantations on bird diversity: A global assessment. Forest Ecology and Management, 440, 202-207.

3. Stephens, S. S., & Wagner, M. R. (2007). Forest plantations and biodiversity: a fresh  perspective. Journal of Forestry, 105(6), 307-313.

4. FAO. Global Forest Resources Assessment 2020 Report (China). Rome. 2020. Available online: https://www.fao.org/3/ca9980en/ca9980en.pdf (accessed on April 10, 2024).

5. Hua, F., Wang, X., Zheng, X., Fisher, B., Wang, L., Zhu, J., ... & Wilcove, D. S. (2016). Opportunities for biodiversity gains under the world’s largest reforestation programme. Nature Communications, 7(1), 12717.

6. Zhang, Q., Han, R., Huang, Z., & Zou, F. (2013). Linking vegetation structure and bird organization: response of mixed-species bird flocks to forest succession in subtropical China. Biodiversity and Conservation, 22, 1965-1989.

7. Betancurt‐Grisales, J. F., Vargas‐Daza, A. M., Castaño‐Villa, G. J., & Ospina‐Bautista, F. (2021). Bird functional diversity in restored and secondary forests of the Colombian Andes. Restoration Ecology, 29(3), e13315.

8. Holmes, R. T., & Robinson, S. K. (1981). Tree species preferences of foraging insectivorous birds in a northern hardwoods forest. Oecologia, 48(1), 31-35.

9. Patterson, G. S. (1993).The value of birch in upland forests for wildlife conservation. HM Stationery Office.

10. Zeng, J., Guo, W., Zhao, Z., Weng, Q., Yin, G., & Zheng, H. (2006). Domestication of Betula alnoides in China: current status and perspectives. Forest Research, 19(3), 379-384. (In Mandarin)




作者简介

ABOUT THE AUTHOR

周文仪

动物学在读博士生,平时热爱观鸟,打篮球 ,水上运动等

研究兴趣:行为生态学和保护生物学


审核丨林曦、吴越
排版丨吴越

AvianEcoEvol
鸟类生态与进化研究组,我们致力于鸟类科普知识分享与科学进展解读。
 最新文章