栖息地丧失不仅影响物种 还影响生态关系网络

栖息地丧失是全世界生物多样性丧失的主要原因。根据它们的大小，动物需要一定的面积才能找到足够的资源来维持可行的种群。但是，一旦可利用的栖息地面积低于某个阈值，人口就不再可行了，物种就会在当地灭绝。

面积减少的另一个后果是剩余的栖息地斑块 - 以及仍然生活在其中的物种种群- 变得支离破碎。原始栖息地的斑块被荒凉地区的“矩阵”隔离开来，阻止物种在他们可以居住的地方之间移动。

这种损失和破碎也通过“边缘效应”影响剩余斑块内的生物多样性。这些是同一生态系统中不同栖息地边界(边缘)的自然群落的变化。例如，由于环境条件如温度或湿度的剧烈变化，边缘的物种丰度可能会发生突然变化。

虽然关于损失和破碎对生物多样性的相对影响存在争议，但我们知道，它可以对从不同地区的物种数量和持久性到社区组成的所有因素产生长期影响。现在，我们新发表的研究表明，在检测到灭绝之前，损失和碎片化改变了生物群落中的物种实际相互作用的方式。这严重影响了整个社区的稳定。

早在1974年，领先的生态学家Daniel Janzen发现栖息地破坏带来了“ 生态相互作用的灭绝 ”。Janzen观察到物种之间的这些关系(从猎物和捕食者之间的相互作用到互惠生物之间的相互作用，例如植物和授粉它们的动物之间的那些)会独立地丢失，而且比物种的丧失更加隐蔽。

例如，当栖息地破碎时，大型捕食者很难到达远处的狩猎补丁。这意味着捕食者 - 猎物的相互作用可能会在更加孤立的区域中减弱。这可以通过增强猎物种类或更多本地的小型捕食者对社区产生次要影响。

自Janzen的工作以来，研究人员一直在寻找生态相互作用网络如何应对栖息地破坏的反复模式。这些网络将社区内的所有物种相互作用联系到一个网络中。例如，在食物网中，当捕食者吃掉猎物时，这会对猎物使用的资源产生影响。

该领域的研究表明，生态网络以不同的方式对栖息地的丧失做出反应，这取决于相互作用的类型。虽然共生互动的网络倾向于分解成较小的网络，但食物网往往会缩小为一个较小的网络。相互作用的相互作用也趋于变弱(物种相互依赖的程度较低)，而在栖息地丧失下，相互作用关系更强。

但是，虽然这项研究已经证实栖息地的破坏会深深影响物种的相互作用方式，但直到现在我们还没有充分了解栖息地丧失对群落稳定性的影响。同样，我们还不知道社区反应在多大程度上取决于栖息地丧失的性质。

模拟栖息地丧失

对于我们的研究，我们使用生态系统的数学表示来研究社区稳定性和响应的这些问题。该模型模拟了物种种群在一系列不同景观中的相互作用和变化 - 从原始的连续栖息地到高度分散的栖息地。这些是基于在现实世界中遭受栖息地丧失的区域。

我们的研究结果表明，栖息地丧失通过改变生态相互作用，通过改变物种的丰度和空间分布来影响群落稳定性。而且，如上所述，我们还发现这些生态相互作用在物种灭绝之前就已经发生了很大的变化。剩余栖息地之间有限的动物运动转化为饮食模式等负面变化，这反过来又会影响人口规模随时间和跨太空变化的方式。

我们还发现，栖息地被破坏的具体方式是社区应对栖息地丧失的关键决定因素。当栖息地变得更加分散时，由于生态相互作用的减弱，它使社区更加稳定。但是当邻近地区的栖息地丧失 - 导致碎片减少时 - 由于其余合适区域的物种相互作用较强，这使得种群不稳定。在分散的景观中，捕食者更难找到猎物，这会减少它们之间的相互作用。另一方面，不那么分散的景观会使捕食者与猎物更频繁地互动，因为它们都局限于缩小的区域。

通过了解栖息地丧失如何影响不同环境中不同物种之间的相互作用，我们可以开始看到人类对自然界影响的真实深度。这不仅仅是单一物种的损失应该引起关注，而是整个社区受人为威胁影响的方式。我们的研究结果表明，生物多样性战略需要考虑到社区的相互作用以及栖息地丧失的形态，以便更好地保护未来的生物多样性。