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省科学院动物所在 Ecology 发文揭示环境胁迫下鸟类的合作机制

來源: 時間:2020-10-10

  广东省科学院动物研究所在鸟类合作行为的演化与合作系统的稳定性维持机制方面取得重要进展,研究成果以“Trait-environment relationships differ between mixed-species flocking and non-flocking bird assemblages”为题在 Ecology 2020年第10期上发表。本研究是前期发表在Journal of Biogeography上“Trait-mediated filtering drives contrasting patterns of species richness and functional diversity across montane bird assemblages”的工作延伸。 Ecology 是生态学顶级期刊,自然指数(Nature Index)2014年收录的68种期刊目录中两种生态学期刊之一。改革开放后中国大陆学者于2008年首次于该刊发表研究性论文。 

  合作行为的演化与合作系统的稳定性维持机制是社会学、经济学和生物学研究中未能有效解决的核心问题之一。经济学之父亚当·斯密斯及演化理论鼻祖达尔文分别从“自私人”和“适应性”的角度解释人类及动物的合作行为,但这两个假说都面临生命系统中利他行为的挑战。热带、亚热带森林鸟类通常以多物种集群(mixed-species bird flocks)的方式形成稳定共存的典型社会组织与合作系统,是部分种类为提高觅食效率和降低被捕食风险而产生的适应进化结果。相较于区域群落的复杂结构特征,混合群的形成由核心种与跟随种通过种间联结作用发起,具有稳定的社会群聚性和生态交互作用,是揭示种间合作行为(特别是互利共生)及群落构建规则的理想模式系统。 

  省科學院動物所張強副研究員和鄒發生研究員等基于廣東省科學院南嶺生態綜合試驗站長期的野外監測數據,聯合國內外6家科研機構,對比研究了南嶺山地海拔脅迫壓力梯度下混合群和非混合群鳥類的譜系和功能多樣性格局,以及鳥類功能特征與環境因素的關系。結果表明集群鳥類在功能特征方面表現出更小的體型以及更廣的棲息地利用能力。非混合群鳥類的功能性狀與環境因子緊密關聯,且譜系和功能多樣性隨海拔升高顯著降低,體現了環境過濾作用對其群落結構的重要影響;但在混合群鳥類中發現了截然不同的結果,環境因素對其性狀結構無顯著影響,譜系和功能多樣性隨海拔升高亦無明顯降低,鳥類集群合作行爲的形成有效地緩沖了環境和資源的脅迫壓力(圖1,圖2)。本研究豐富了動物社會組織的合作共存理論,對脅迫環境下(如棲息地喪失、生物入侵、全球氣候變化等)生物多樣性保護、生態修複提供科學指引。 

  本研究得到了國家自然科學基金(31670445、31672265)、廣東省科技計劃-南嶺森林生態系統野外科學觀測研究站(2018GDASCX-0107)、廣東省科學院科技發展專項(2018GDASCX-0107)、南嶺山水林田湖草生態保護修複工程(YT2020SG012)等項目的支持。 

  圖1:海拔脅迫梯度上混合群和非混合群鳥類的譜系及功能多樣性格局 

  圖1:混合群(a)和非混合群(b)鳥類的功能特征與環境因子關系 

  全文鏈接:https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ecy.3124 

  (省科学院动物所 张强/供稿) 

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