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棲地碎裂化棲地碎裂化是一動(dòng)態(tài)過(guò)程

棲息地的破碎化可定義為對(duì)連續(xù)性棲息地的擾動(dòng)過(guò)程，而這種擾動(dòng)又可產(chǎn)生一系列的空間格局，無(wú)論是過(guò)程還是格局都處于動(dòng)態(tài)之中。在理解棲地碎裂化時(shí)首先要界定什么樣的棲息地是破碎的和什么樣的棲息地不是破碎的，右圖描述了棲地碎裂化過(guò)程及其不同階段的空間格局，可以從圖中看出哪些棲息地是未破碎的、哪些棲息地是破碎的以及哪些棲息地是嚴(yán)重破碎的，即棲地碎裂化程度的梯度變異。以往的研究經(jīng)驗(yàn)告訴人們破碎化程度可以通過(guò)測(cè)量斑塊面積和隔離度而獲得，這種研究方式隨著景觀生態(tài)學(xué)的滲透理論的應(yīng)用而得到補(bǔ)充和加強(qiáng)。在具體問(wèn)題研究過(guò)程中，往往將未破碎的棲息地稱(chēng)為同質(zhì)的棲息地，并于尺度關(guān)系密切，棲地碎裂化格局隨著研究尺度的改變而變化。圖中所描述的梯度是連續(xù)的，而不是單獨(dú)的以隔離度為基礎(chǔ)任意地分為“已破碎的”和“未破碎的”，因?yàn)闂厮榱鸦且贿B續(xù)的動(dòng)態(tài)過(guò)程。

動(dòng)物種群對(duì)棲地碎裂化過(guò)程的不同階段有著不同的反應(yīng)，即動(dòng)物種群對(duì)棲地碎裂化的反應(yīng)受時(shí)間動(dòng)態(tài)的影響。在棲地碎裂化初期，由于對(duì)某一地段的習(xí)慣，有些個(gè)體對(duì)棲息地的變化不會(huì)立即做出反應(yīng)，這一現(xiàn)象容易隱藏和掩蓋破碎化效應(yīng)，從而對(duì)某些動(dòng)物種群形成“生態(tài)陷阱”。另外，在棲地碎裂化過(guò)程中，個(gè)體間的替代作用和種群中的漂泊者會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似的效果。有些物種對(duì)棲地碎裂化的反應(yīng)是快速地進(jìn)入殘余的棲息地斑塊中，所以殘余的棲息地斑塊中暫時(shí)增加了物種豐富度和個(gè)體密度。在破碎化棲息地中，群體的社會(huì)吸引力也能改變個(gè)體的分布模式從而在對(duì)棲息地變化的反應(yīng)上產(chǎn)生時(shí)滯。然而，隨著棲地碎裂化過(guò)程的持續(xù)和時(shí)間序列的變化，破碎化效應(yīng)對(duì)動(dòng)物種群的各種不良后果會(huì)相繼出現(xiàn)。

棲地碎裂化尺度的重要性

空間和時(shí)間尺度包含于任何生態(tài)系統(tǒng)的過(guò)程中，對(duì)于自然現(xiàn)象的描述與選擇的尺度有很大關(guān)系，在不同尺度上，生態(tài)系統(tǒng)模式的表現(xiàn)過(guò)程往往不一致。例如，在地中海區(qū)域，有些鳥(niǎo)類(lèi)的空間分布格局在細(xì)小尺度上可以表現(xiàn)為均勻型而在較大尺度上又表現(xiàn)為聚集型。尺度越大，生態(tài)系統(tǒng)的成分就越復(fù)雜，但其變異性往往隨著尺度的增大而縮小，可預(yù)測(cè)性增強(qiáng)。相反，小尺度下的生態(tài)系統(tǒng)盡管成分相對(duì)簡(jiǎn)單，但由于隨機(jī)現(xiàn)象的增加，使生態(tài)系統(tǒng)變得不可預(yù)測(cè)。VanTurnhout等在不同空間尺度上對(duì)荷蘭的繁殖鳥(niǎo)類(lèi)多樣性進(jìn)行了25a的監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)在不同尺度下，鳥(niǎo)類(lèi)物種多樣性的表現(xiàn)模式并不一樣，他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了在較大尺度上鳥(niǎo)類(lèi)多樣性的分布模式具有更強(qiáng)的可預(yù)測(cè)性。

尺度的變化可能會(huì)影響人們對(duì)棲地碎裂化的理解，不應(yīng)該試圖決定哪一種尺度是最合理的，而應(yīng)該把工作重點(diǎn)放在理解和認(rèn)識(shí)研究對(duì)象在不同尺度上的發(fā)生規(guī)律。最佳生態(tài)尺度的選擇隨著研究對(duì)象和研究問(wèn)題的不同而發(fā)生變化。例如，一片面積為100hm²森林破碎成10個(gè)森林斑塊，對(duì)領(lǐng)域面積相對(duì)較小的白喉林鶯來(lái)說(shuō)，必須面臨著一種選擇，即正確的判斷哪些斑塊是適合生存的，哪些不是，如果判斷有誤，可能帶來(lái)滅頂之災(zāi)。而這種破碎化對(duì)領(lǐng)域面積較大蒼鷹似乎不產(chǎn)生影響，這10個(gè)斑塊只是蒼鷹棲息地中細(xì)密的紋理。生態(tài)尺度的選擇還與研究的焦點(diǎn)是動(dòng)物個(gè)體還是動(dòng)物種群密切相關(guān)。對(duì)于同一種鳥(niǎo)類(lèi)而言，研究種群的尺度往往大于研究個(gè)體的尺度。例如，一只雄性松雞在繁殖季節(jié)需要20～50hm²的森林作為領(lǐng)域，一個(gè)松雞繁殖種群往往需要10000hm²的林地作為繁殖場(chǎng)所。另外，同一物種在不同的區(qū)域領(lǐng)域面積差異較大，在選擇研究尺度時(shí)應(yīng)該加以區(qū)別，例如，斑點(diǎn)林鸮個(gè)體的年領(lǐng)域范圍在不同的區(qū)域從500hm²到5000hm²不等。

棲地碎裂化(habitat fragmentation)是指在自然干擾或人為活動(dòng)的影響下，大面積連續(xù)分布的棲息地被分隔成小面積不連續(xù)的棲息地斑塊的過(guò)程。這種干擾可以形成多種空間模式，從棲息地被小范圍的中斷到殘余斑塊在已經(jīng)轉(zhuǎn)變了的基質(zhì)中的零星散布，都屬于棲地碎裂化。因此，棲地碎裂化既可以理解為棲息地斑塊的空間模式，也可以理解為產(chǎn)生這種模式的過(guò)程。最初的棲地碎裂化概念既包括原棲息地面積的喪失也包括棲息地空間格局的動(dòng)態(tài)變化，近年來(lái)，多數(shù)學(xué)者主張將棲息地喪失與空間格局的變化這兩個(gè)概念分開(kāi)，主要原因是棲息地喪失與空間格局變化的物理結(jié)果不一樣，并且二者對(duì)野生動(dòng)物的生態(tài)學(xué)效應(yīng)存在著一定的差異，棲地碎裂化概念用于特指棲息地空間格局的改變。