巴拉圭东部的快速森林砍伐正在改变该地区的亚热带生态系统,形成支离破碎的森林残余地貌。沿着消失的森林和新的大豆农场之间的边缘,来自两个栖息地的物种在新的相互作用中发生碰撞。德保罗大学研究员NoédelaSancha的一项研究模拟了小型哺乳动物种群生物多样性的新维度,作为它们居住在离森林边缘多远的函数。该研究发表在《多样性与分布》杂志上。
随着人类、牲畜和外来动物在这些边境地区相互作用,这些发现对于追踪疾病风险的环保主义者和流行病学家可能很重要。“这比以往任何时候都更重要,因为人们生活在离这些森林斑块更近的地方,我们了解小型哺乳动物种群正在发生什么,”环境科学与研究助理教授德拉桑查说。
该研究包括比较小型哺乳动物的几种多样性指标的模型,所有这些指标都与到森林边缘的距离(DTE)相关。该团队绘制了系统发育图(比较物种之间的亲缘关系);功能(动物做什么,例如吃东西);丰富度(在一个地区发现的不同物种的数量);和丰度(单一物种的流行程度)。
“边缘效应已得到广泛研究,但对巴拉圭东部小型哺乳动物种群的了解并不多。我们仍在发现为什么生态变化有利于某些物种而不是其他物种,特别是与功能和系统发育差异有关,”德拉桑查说。
研究人员从成熟森林残余物的内部向其边缘采样了一个梯度。他们建立了复制的陷阱网格,并使用高分辨率卫星图像来测量每个陷阱与森林边缘的距离。delaSancha解释说,研究小型、不会飞的哺乳动物有其优势。它们更容易捕捉和追踪、测量和收集。它们寿命短,多样性高,在生态系统中很重要。
正如预期的那样,研究人员发现越靠近森林边缘,丰富度和丰度(单一物种的流行度)都会增加。“事实证明,在非常大的森林保护区内部,我们并没有看到大量的小型哺乳动物。但当你到达边缘时,它们的数量就会激增,”德拉桑查说,他也是一名芝加哥菲尔德自然历史博物馆助理研究员。
该团队还测量了该物种的系统发育多样性,这表明该物种之间的关系有多密切。朝向森林内部的地点往往有更密切相关的物种,而边缘往往由更多系统发育上不同的物种代表。这些系统发育多样的边缘物种的功能令研究人员感到惊讶。
“人们可能期望随着更多新物种进入森林遗迹,它们会带来新的生态功能,但总体情况似乎并非如此,”德拉桑查说。“入侵物种只是在取代其他功能相似的森林物种。”在外来和入侵物种中,研究人员发现Rattusrattus,或常见的欧洲黑鼠,沿着边缘进入森林。
多面手的兴起是该研究的另一个主题:他们被发现在边缘和森林遗迹内繁衍生息。“通才可以生活在许多环境中,研究人员发现森林边缘有几种类型特别丰富。通才正在接管世界,但通才并不完全相同,”德拉桑查说。
例如,研究人员绘制了包括Akodonmontensis在内的森林多面手、包括Calomyscallosus和世界性的Rattusrattus在内的草原多面手的图表,这是一种遍布世界各地的入侵物种。每个人都有自己的栖息地、饮食和行为。
此外,delaSancha和团队发现之前建立的社会和保护指标并不重要。“有一种哲学认为,如果你保护美洲豹,你就会保护生态系统中它下面的一切。然而,美洲虎以及其他大型动物如貘的存在似乎并不是小型哺乳动物边缘效应的重要指标,"德拉桑查说。同样,研究人员发现,无论是一个地区的保护状况,还是森林保护区内或周围土著居民的存在,似乎都不会对小型哺乳动物种群产生影响。
该团队在南美洲不断缩小的大西洋森林中正在进行的工作旨在解开控制森林边缘多样性的机制。随着森林的缩小,更多的物种可能会与人类和牲畜有更密切的接触。在该地区正在进行的研究中,德拉桑查还在测量小型哺乳动物的压力水平,着眼于评估人畜共患疾病的风险,或者那些可以从动物传染给人类的疾病。