“注定滅絕”:看似健康的生態系統可能已經走上衰退之路
最近一項關於生物多樣性的研究表明,僅使用物種豐富度可能不是監測生態系統的可靠指標。看似健康、物種數量穩定甚至上升的生態系統,可能已經走上了物種減少和喪失的道路。此類生態系統的負面趨勢有時只有在長期數據觀測出現相當長的延遲後才會顯現。
根據發表在《自然-生態學與進化》(Nature Ecology & Evolution)雜誌上的一項最新研究,這種延遲源於基於時間的物種數量趨勢的持續偏差。
奧爾登堡大學海洋環境化學與生物學研究所(ICBM)的生態學家Lucie Kuczynski 博士解釋說:”我們的研究結果非常重要,它讓我們明白,僅憑物種數量並不能可靠地衡量特定生態系統在局部水平上的生物平衡穩定程度。”
研究小組的其他成員包括來自ICBM 的Helmut Hillebrand 教授和來自西班牙赫羅納大學的Vicente Ontiveros 博士:”我們發現,物種數量保持不變甚至增加並不一定意味著生態系統一切正常,物種數量將長期保持不變,這一點非常令人擔憂。顯然,我們迄今為止低估了淡水魚類的負面趨勢。在當地,物種消失的速度比預期的要快。”
動態平衡
迄今為止,生物多樣性研究一直基於這樣一個假設:如果環境條件既沒有惡化也沒有改善,生態系統中的物種數量將長期保持不變。主要作者Kuczynski解釋說:”我們的假設是,在殖民和局部滅絕之間存在一種動態平衡。物種數量的增加或減少被解釋為對環境條件改善或惡化的反應。”
為了弄清恆定的物種豐富度是否是穩定生物平衡的可靠指標,她和同事們首先分析了幾千個數據集,這些數據集記錄了歐洲和北美不同地區多年來淡水魚類和繁殖鳥類的物種數量–魚類平均為24 年,鳥類平均為37 年–目的是確定各個群落的趨勢。然後,他們將經驗數據與基於物種遷入和滅絕的不同預期的各種模擬模型進行了比較。
研究小組初步觀察到,在觀測期間,魚類和鳥類種群中的物種數量普遍增加。然而,與模擬結果進行比較後發現,這一增長幅度比預期的要小。研究人員將這種差異歸因於殖民與局部滅絕之間的不平衡:”根據我們的模擬,淡水魚等擴散潛力有限的生物在生態系統中的定殖速度比中性模型更快,而它們的滅絕時間卻比預期的要晚。”
注定滅絕
這意味著,在環境發生變化後,事實上註定滅絕的物種可能會在生態系統中保留一段時間,與此同時,新物種也會遷入。她解釋說,這種效應掩蓋了生物多樣性即將喪失的事實。”在生態系統的過渡階段,物種數量會高於預期。只有在這些過渡階段之後,物種才會滅絕,而且滅絕的速度通常比預期的要快。”
研究小組預計,現在有必要重新評估哪些方法最適合用於監測生態系統的狀況,自然保護目標–在大多數情況下旨在保護現有的物種多樣性–可能也需要重新定義。Kuczynski和她的同事們開發的模型可以作為一種工具,用來區分影響物種豐富性的不同機制,還可以提供觀測數據與預期變化偏差程度的信息。