廖金宝教授课题组在Nature Ecology & Evolution上发表关于生物多样性－生境破碎化关系的重要成果
近日，我实验室廖金宝教授课题组在Nature Ecology & Evolution期刊上发表了题为“Habitat amount modulates biodiversity responses to fragmentation”的研究论文（https://www.nature.com/articles/s41559-024-02445-1）。该研究发现生境损失严格调控并诱导了生物多样性对生境破碎化的单峰响应，可为生物多样性保护与管理提供全新的理论视角与决策支持，具有极其重要的保护生物学意义。
探讨生物多样性与生境破碎化关系是保护生物学研究的基本核心议题。大量研究与整合分析表明，生境栖息地破坏是生物多样性丧失的关键因素。本质上，生境破坏主要导致了生境的损失及其空间构型的破碎化。对于生境损失导致生物多样性丧失这一结论学界已达成普遍共识，但关于生物多样性与生境破碎化之间的关系目前仍存在较为激烈的争议。由于生境破碎化可导致生境栖息地斑块化并形成众多相互隔离的小斑块，因此其被普遍认为对生物多样性会产生负面效应。但是，近年来以Lenore Fahrig教授为代表的众多保护生态学家通过整合分析发现事实并非如此，因为他们发现大多数情况下生境破碎化反而有利于生物多样性的维持。这就是当前保护生态学著名的SLOSS（Single-Large-Or-Several-Small）debate，即在适宜生境总面积相等的情况下，单个大斑块相较于多个小斑块是否可以维持更多的生物多样性。
基于该科学争论，廖金宝课题组构建了具有局域竞争-定殖权衡的破碎化集合群落模型。通过数学分析与数值模拟发现，生境损失严格调控并诱导了生物多样性对生境破碎化（即降低平均斑块大小）的单峰响应。具体而言，当生境总体损失较少时，生境破碎化反而增加了生物多样性；而在中度生境损失条件下，生物多样性对生境破碎化产生了单峰响应；在生境损失较大的情况下，生境破碎化对生物多样性呈现负面效应。该理论预测可从局域竞争-定殖权衡（即竞争能力强的物种则其定殖能力弱）的角度进行解释：在生境损失较少的情况下，适度破碎化有利于具有定殖优势的物种在较小的斑块内存活，而不被强势竞争者排除，从而达到景观区域尺度上的相互共存；而当生境损失较为严重时，生境破碎化可使具有竞争优势的物种逐渐灭绝，从而降低了集合群落物种多样性。
理论预测与观测数据整合分析结果
最后，通过整合分析全球破碎化集合群落生物多样性野外观测数据发现，随着平均斑块大小的增加，生物多样性与平均斑块大小简单线性关系的斜率总体上由正逐渐转为负，与理论预测结果相符。因此，该研究为当前关于生物多样性－生境破碎化关系的激烈争议提供了全新的调解方案，对生物多样性保护与管理具有重要的启示。
张贺林博士为论文第一作者，廖金宝教授为通讯作者，云南大学为第一作者兼第一通讯单位。该研究得到了国家自然科学基金、云南省科技厅等项目资助。
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