放牧引起生物多样性变化的规模依赖性和机制取决于半干旱草原的食草动物类型

IF 5.3 1区环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY

Journal of Ecology Pub Date : 2024-08-05 DOI:10.1111/1365-2745.14385

Hui Yan, Yanlong Li, Wenhuai Li, Yang Yang, Shuxia Zheng, Frank Yonghong Li

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摘要

草地上生活着各种食草动物，它们对当地和区域范围内的生物多样性和生态系统功能有着深远的影响。了解不同食草动物如何在多个尺度上影响植物多样性，对于有效保护生物多样性至关重要。然而，大多数研究都集中于放牧强度对植物多样性的影响，而忽视了不同食草动物在不同尺度上的影响和相关机制。基于在内蒙古典型草原的 16 个地块进行的为期 7 年的放牧实验，我们比较了不同食草动物（牛、绵羊和山羊）在中等放牧强度下对植物多样性的影响。我们使用物种-面积关系（SAR）和线性混合模型分析了物种丰富度在多个尺度（1、16、32、64、128、256、512 和 1024 平方米）上的变化。为了解 SAR 坡度变化，我们研究了四种潜在机制：总体物种丰富度、个体总数、物种丰度分布和物种聚集。我们发现，放牧对植物多样性产生了规模效应，表现为 SAR 坡度的显著下降。斜率的下降表明，放牧的负面影响在更大尺度上更为明显。此外，不同食草动物对植物多样性的规模效应也各不相同。在小尺度（1 平方米）和大尺度（1024 平方米）上，牛比绵羊和山羊对多样性的正面影响更大。相反，在大尺度（1024 平方米）上，绵羊和山羊比对照组对多样性的负面影响更大。SAR 斜率的下降主要是由于总体物种丰富度和物种丰度分布的变化造成的。这主要是因为牛对优势物种的影响更大，而绵羊和山羊对稀有物种的影响更大。综述：我们的研究结果表明，即使在相同的放牧强度下，放牧对物种多样性的影响也会随着研究规模、食草动物类型以及它们之间的相互作用而变化。这一发现对保护草地生物多样性具有重要意义，因为放牧通常比四方形研究的规模更大，而且涉及各种对植物多样性有不同影响的食草动物。

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Scale dependence and mechanisms of grazing-induced biodiversity changes depend on herbivore type in semiarid grasslands

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Journal of Ecology 环境科学-生态学

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期刊介绍： Journal of Ecology publishes original research papers on all aspects of the ecology of plants (including algae), in both aquatic and terrestrial ecosystems. We do not publish papers concerned solely with cultivated plants and agricultural ecosystems. Studies of plant communities, populations or individual species are accepted, as well as studies of the interactions between plants and animals, fungi or bacteria, providing they focus on the ecology of the plants. We aim to bring important work using any ecological approach (including molecular techniques) to a wide international audience and therefore only publish papers with strong and ecological messages that advance our understanding of ecological principles.