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【中国科学报】鸟类种间集群合作网络的可塑性转变机制获揭示

来源: 时间:2022-12-28

  动物合作系统的演化与维持是社会学和进化生物学研究中未能有效解决的核心问题之一。近日,澳们威尼斯吴乐城动物研究所副研究员张强带领的“复杂网络与功能生态研究”团队揭示了南岭山地海拔胁迫压力下鸟类种间集群合作网络的可塑性转变机制。相关研究发表于Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

   

  海拔胁迫压力下鸟类混合群的种间互作网络转换示意图

  森林鸟类以多物种集群(mixed-species flock)的方式形成稳定共存的典型社会合作系统,多为同营养级内食虫鸟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。鸟群以不同功能属性的核心种、跟随种和随机种为节点,种间相互作用为连接边,形成具有稳定社会群聚性和生态交互作用的兼性互利共生网络,是揭示动物合作行为、网络互作方式、群落构建规则以及气候变化响应的理想模型。

  张强团队基于南岭山地10年连续监测数据,联合国内外6家科研机构,创新性地结合了生态网络及功能生态学的理论和方法,揭示了鸟类种间集群合作网络适应海拔胁迫压力的可塑性策略。他们研究发现海拔导致的环境变化并未显著改变混合群鸟类群落结构,集群参与者是通过改变物种之间的合作关系来适应海拔斜坡压力。

   

  高海拔集群鸟种采取“竞争+合作”的非对称混合策略,模块性降低导功能特征差异较大的鸟类种间互作增强,并通过重组互惠网络减少种间竞争,增加生态位互补效应

  随着海拔的升高,植物群落垂直结构复杂性降低,物种之间的合作关系增强,比如生态网络的度(degree)增加,模块性(modularity)降低。集群鸟类的合作模式由低海拔的分层合作(形成不同垂直层的混合群)转变为开放合作(多层次鸟类混合),参与者也由性状相似物种转变为随机或相异的物种。这种合作模式的转变可能降低了相似种在高胁迫压力下的竞争强度,增强了种间网络的稳定性和恢复力,提高了鸟类适应环境的能力,也为未来南岭国家公园动物种间互惠网络的保护提供了新思路。

  

鸟类集群合作网络中种间关联强度与功能性状或系统发育距离的相关性
(绿色代表低海拔,红色代表高海拔)

  上述研究得到国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广州市珠江科技新星、澳们威尼斯吴乐城科技发展专项和广东省林业局野生动物监测等项目的资助。沈勇博士为该论文第一编辑,张强副研究员为通讯编辑。此外,邹发生研究员、Eben Goodale教授、Marcel Holyoak教授、Christos Mammides博士等参与该项研究。

  近年来,张强团队以南岭山地动植物多样性连续固定监测样地为依托,系统开展了山地生物多样性维持、种间复杂网络、动物合作行为及其对环境胁迫压力响应方面的工作,近三年已连续在Ecology、Global Change Biology、Journal of Biography、Environmental Science & Technology和《科学通报》等生态学、生物学与环境科学旗舰期刊发表多篇研究论文,有效提升了澳们威尼斯吴乐城在生态与环境板块,特别是动物多样性研究方面的影响力。

  相关论文信息:https://doi.org/10.1098/rspb.2022.1840

  原报道链接:https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491513.shtm

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