从景观走廊看有益植物的“溢出”效应

北卡罗来纳州立大学(North Carolina State University)的一位生物学家及其同事的研究表明，利用景观走廊(连接栖息地孤立斑块的“超级高速公路”)来保护某些植物会产生巨大的“溢出”效应，从而增加保护区之外的植物物种数量。

研究发现走廊造成这样一个广泛的“溢出”超出了补丁,补丁的面积多自己,结果是一个惊喜,尼克•哈达德博士说生物学副教授数控状态和在线发表的一篇论文的合著者本周在美国国家科学院院刊》上。他补充说，这一发现对保护工作具有广泛的意义——最重要的是，景观走廊的好处，即连接栖息地孤立斑块的栖息地带，远远超出了这些边界。

哈达德说:“大多数保护区面积都很小——三分之二的保护区面积不到一平方公里——所以廊道的溢出效应会带来更大的保护效果。”他补充说，外来或入侵植物没有显示出溢出效应的迹象。

哈达德说，他和他的同事在他们的研究中使用了海洋保护策略的一个想法。在海洋中，渔民禁止进入某些区域以保护鱼类。随着时间的推移，保护区内多余的鱼会溢出到允许捕鱼的水域。当渔民捕捞过量的鱼时，减少的鱼类资源就会上升——这是一个互利的情景。

为了进行这项研究，科学家们与美国林务局在萨凡纳河遗址国家环境研究公园(位于南卡罗来纳-乔治亚州边界的一个联邦保护区)合作，创建了世界上最大的专门研究景观走廊的实验基地。萨凡纳河遗址的大部分都被松树种植园覆盖着。美国林务局通过清除松树林创建了8个相同的地点，每个都有5个开口或小块。一个中心地块通过一个150米长、25米宽的走廊与另一个地块相连，而其他三个地块被周围的森林与中心地块隔离开来。这些小块地是许多喜欢开放栖息地的动植物的家园，其中许多是本地区历史上的长叶松稀树草原的原生物种。

研究表明，连通斑块周围的溢出效应比没有廊道连接的斑块多10%到18%。

哈达德补充说，鸟类和哺乳动物传播的植物物种——例如野生冬青、蓝莓和樱桃——受溢出效应的影响最大。他说，这是有道理的，因为之前的研究表明，觅食的鸟类经常使用景观走廊。然后这些鸟会把种子播撒到斑块外的一段距离。

这项研究由国家科学基金会和能源部门通过美国林务局的萨凡纳河基地资助。美国林业局萨凡纳河基地为实验景观的创建和维护提供了关键的帮助。华盛顿大学、华盛顿大学和佛罗里达大学的科学家共同撰写了这项研究。

- kulikowski

注意:本文的摘要如下。

“景观连通性促进植物多样性向非目标生境溢出”

作者: Lars A. Brudvig和Ellen I. Damschen，华盛顿大学;Joshua J. Tewksbury，华盛顿大学;Nick M. Haddad，北卡罗莱纳州立大学;以及佛罗里达大学的道格拉斯·j·利维

发表: 2009年5月18日，在线刊登在《美国国家科学院学报》上

文摘:保护工作的重点通常是使保护区的生物多样性最大化。然而，保护区的可用空间是有限的，保护工作必须越来越多地考虑保护区的管理如何能促进保护区边界之外的生物多样性。生境走廊被认为是保护区的一个重要特征，因为它促进了斑块之间的生物活动，从而增加了斑块中的物种丰富度。研究表明，廊道通过增加目标斑块内的物种丰富度，增加了非目标生境周边的生物多样性，形成了生物多样性“溢出”效应。在这个世界上最大的走廊实验中，我们发现，丰富度的增加扩展了1-ha连通斑块约30%的宽度，结果是，在目标栖息地的走廊连通斑块周围，维管植物种类比在没有连通但其他条件相同的栖息地斑块周围多10- 18%。此外，廊道增强对非目标生境的溢出可以通过一个简单的植物生活史特征:种子传播模式来预测。非目标生境中动物分散植物的物种丰富度随廊道提供的连通性而增加，而风分散植物的物种丰富度则不受连通性的影响，而是随廊道创造的斑块形状(较高的边-内比)的变化而增加。廊道促进了受威胁长叶松生态系统中本地物种的生物多样性溢出，但对外来物种没有影响。通过从海洋渔业和作物授粉系统中扩展经济驱动的溢出概念，我们展示了重新连接景观如何在保护区边界内外扩大生物多样性保护。