Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Các ven đường giao thông tuyến tính có thể tạo thành môi trường sống và/hoặc hành lang cho thực vật có mạch trong các hệ sinh thái ôn đới? Một tổng quan có hệ thống
Tóm tắt
Các h infrastructure giao thông tuyến tính (đường bộ, đường sắt, ống dẫn dầu và khí, dây điện và đường thủy) được công nhận là những yếu tố quan trọng góp phần làm phân mảnh môi trường sống của các loài. Mặt khác, các ven của h infrastructure giao thông tuyến tính (đê của đường bộ và đường sắt, dải cỏ dưới dây điện hoặc trên các ống dẫn đã chôn, hoặc bờ kênh) tạo thành các mạng lưới môi trường sống liên tục rộng lớn. Trong khi sự mất mát môi trường sống tự nhiên vẫn là một mối đe dọa đáng kể đối với sự đa dạng sinh học, các ven này có thể cung cấp môi trường sống hoặc hành lang trong các khu vực nhân tạo, mặc dù tiềm năng bảo tồn này vẫn còn gây tranh cãi. Bài báo này là tổng hợp đầu tiên của các bằng chứng liên quan đến chủ đề này cho các thực vật có mạch (ngoại trừ các loài hoàn toàn thủy sinh) trong các hệ sinh thái ôn đới. Chúng tôi đã đặt câu hỏi sau: Các ven của h infrastructure giao thông tuyến tính có thể tạo thành môi trường sống và/hoặc hành lang cho các thực vật có mạch trong các hệ sinh thái ôn đới không? Chúng tôi đã thực hiện một khảo sát tài liệu hệ thống bằng cách sử dụng hai cơ sở dữ liệu thư mục trực tuyến, ba công cụ tìm kiếm, các trang web chuyên gia và bằng cách gửi một lời kêu gọi tài liệu đến các chuyên gia trong môn học. Chúng tôi cũng đã tích hợp các nghiên cứu từ một đánh giá hệ thống trước đó có phạm vi chồng chéo. Chúng tôi đã lần lượt sàng lọc các bài báo theo độ liên quan dựa vào tiêu đề, tóm tắt và văn bản đầy đủ sử dụng các tiêu chí được chi tiết trong một giao thức a priori. Sau đó, chúng tôi đã sử dụng sáu câu hỏi cụ thể để phân loại các nghiên cứu đã chọn và đánh giá một cách nghiêm túc chúng. Các câu hỏi này bao gồm tiềm năng của các ven đường như một môi trường sống và hành lang cho thực vật có mạch và các ảnh hưởng của cảnh quan và quản lý đến những tiềm năng này. Chúng tôi đã tạo ra một cơ sở dữ liệu các nghiên cứu có rủi ro thiên lệch thấp và trung bình. Chúng tôi đã tổng hợp kết quả cho các câu hỏi cụ thể trong các tổng hợp tường thuật. Cuối cùng, các nghiên cứu về vai trò môi trường sống của các ven đường đáp ứng các tiêu chí cho một phân tích tổng hợp meta đã được sử dụng cho các tổng hợp định lượng. Khảo sát tài liệu hệ thống của chúng tôi đã thu được 101,524 kết quả tìm kiếm. Sau khi đánh giá phê bình, chúng tôi đã bao gồm trong tổng quan hệ thống của mình 294 bài báo báo cáo 316 nghiên cứu. Hầu hết các nghiên cứu được thực hiện dọc theo các ven đường bộ hoặc bờ kênh, với chỉ một số ít nghiên cứu liên quan đến dây điện, đường sắt hoặc ống dẫn. Chúng tôi không thể rút ra kết luận về vai trò của các ven như hành lang cho các thực vật có mạch do quá ít nghiên cứu liên quan được thu thập. Tuy nhiên, về chức năng môi trường sống của các ven, phân tích meta đã được thực hiện dựa trên 205 trường hợp từ 47 nghiên cứu chính so sánh sự phong phú và/hoặc sự đa dạng loài ở các ven so với các môi trường sống xa khỏi h infrastructure giao thông cho các loài ngoại lai, bản địa hoặc tất cả các loài cùng nhau. Đối với các ven đường không phải xa lộ, cả số lượng và sự phong phú của các loài ngoại lai cao hơn ở các ven đường không phải xa lộ, nhưng chúng tôi không tìm thấy sự khác biệt có ý nghĩa giữa các loài nói chung, hoặc cho các loài bản địa cụ thể, điều này ngụ ý rằng các loài ngoại lai thường sẽ thêm vào nhưng không giảm thiểu sự phong phú loài. Một loạt các thực hành quản lý cũng được đại diện trong cơ sở chứng cứ. Tổng thể, các tác động có hệ thống đến sự phong phú hoặc số lượng loài hiếm khi xuất hiện, nhưng các can thiệp của con người hiếm khi trung lập và thường thay đổi, ít nhất là tạm thời, sự cân bằng giữa các thực vật bản địa và ngoại lai hoặc giữa các nhóm chức năng khác nhau. Chúng tôi đã xác định được một khoảng trống kiến thức lớn về tiềm năng của các ven đường giao thông tuyến tính như là hành lang cho các thực vật có mạch. Do vậy, chúng tôi kêu gọi cần có thêm nhiều nghiên cứu về chủ đề đặc biệt này, đặc biệt khi tổng hợp chứng cứ chỉ ra tiềm năng của các ven như một môi trường sống cho thực vật ngoại lai và xâm lấn.
Từ khóa
#infrastructure giao thông tuyến tính #môi trường sống #hành lang #thực vật có mạch #hệ sinh thái ôn đớiTài liệu tham khảo
Butchart SHM, Walpole M, Collen B, et al. Global biodiversity: indicators of recent declines. Science. 2010;328:1164–8.
Maxwell SL, Fuller RA, Brooks TM, et al. Biodiversity: the ravages of guns, nets and bulldozers. Nature. 2016;536:143–5.
Bekker H, Iuell B. Habitat fragmentation due to infrastructure. 2003. https://escholarship.org/uc/item/9693w540.
Biasotto LD, Kindel A. Power lines and impacts on biodiversity: a systematic review. Environ Impact Assess Rev. 2018;71:110–9.
Dorsey B, Olsson M, Rew LJ. Ecological effects of railways on wildlife. In: van der Ree R, Smith DJ, Grilo C, editors. Handbook of road ecology. New Jersey: Wiley; 2015. p. 219–27. https://doi.org/10.1002/9781118568170.ch26.
Feranec J, Soukup T, Hazeu G, et al. (eds). European landscape dynamics. CRC Press. 2016. https://doi.org/10.1201/9781315372860.
Richardson ML, Wilson BA, Aiuto DA, et al. A review of the impact of pipelines and power lines on biodiversity and strategies for mitigation. Biodivers Conserv. 2017;26:1801–15.
Trombulak SC, Frissell CA. Review of ecological effects of roads on terrestrial and aquatic communities. Conserv Biol. 2000;14:18–30.
Krauss J, Bommarco R, Guardiola M, et al. Habitat fragmentation causes immediate and time-delayed biodiversity loss at different trophic levels. Ecol Lett. 2010;13:597–605.
Benítez-López A, Alkemade R, Verweij PA. The impacts of roads and other infrastructure on mammal and bird populations: a meta-analysis. Biol Conserv. 2010;143:1307–16.
Zachos FE, Althoff C, Steynitz YV, et al. Genetic analysis of an isolated red deer (Cervus elaphus) population showing signs of inbreeding depression. Eur J Wildl Res. 2007;53:61–7.
Seiler A. Effects of infrastructure on nature. 2003, pp. 31–50.
Yates CJ, Broadhurst LM. Assessing limitations on population growth in two critically endangered Acacia taxa. Biol Conserv. 2002;108:13–26.
Helldin JO, Wissman J, Lennartsson T. Abundance of red-listed species in infrastructure habitats—“responsibility species” as a priority-setting tool for transportation agencies´ conservation action. Nat Conserv. 2015;11:143–58. https://doi.org/10.3897/natureconservation.11.4433.
Greenberg CH, Crownover SH, Gordon DR. Roadside soils: a corridor for invasion of xeric scrub by nonindigenous plants. Nat Areas J.
Meunier G, Lavoie C. Roads as corridors for invasive plant species: new evidence from smooth bedstraw (Galium mollugo). Invasive Plant Sci Manag. 2012. https://doi.org/10.1614/ipsm-d-11-00049.1.
Forman RTT, Alexander LE. Roads and their major ecological effects. Annu Rev Ecol Syst. 1998;29:207–31.
Le Viol I, Julliard R, Kerbiriou C, et al. Plant and spider communities benefit differently from the presence of planted hedgerows in highway verges. Biol Conserv. 2008;141:1581–90.
Bennett AF. Linkages in the landscape: the role of corridors and connectivity in wildlife conservation. Cambridge: IUCN Publ; 2003.
Gilbert-Norton L, Wilson R, Stevens JR, et al. A meta-analytic review of corridor effectiveness: corridor meta-analysis. Conserv Biol. 2010;24:660–8.
Resasco J. Meta-analysis on a decade of testing corridor efficacy: what new have we learned? Curr Landsc Ecol Rep. 2019;4:61–9.
Heller NE, Zavaleta ES. Biodiversity management in the face of climate change: a review of 22 years of recommendations. Biol Conserv. 2009;142:14–32.
Fahrig L, Rytwinski T. Effects of roads on animal abundance: an empirical review and synthesis. Ecol Soc. 2009;14:21.
Pullin AS, Stewart GB. Guidelines for systematic review in conservation and environmental management. Conserv Biol. 2006;20:1647–56.
Jeusset A, Vargac M, Bertheau Y, et al. Can linear transportation infrastructure verges constitute a habitat and/or a corridor for biodiversity in temperate landscapes? A systematic review protocol. Environ Evid. 2016. https://doi.org/10.1186/s13750-016-0056-9.
Villemey A, Jeusset A, Vargac M, et al. Can linear transportation infrastructure verges constitute a habitat and/or a corridor for insects in temperate landscapes? A systematic review. Environ Evid. 2018. https://doi.org/10.1186/s13750-018-0117-3.
Ouédraogo D-Y, Villemey A, Vanpeene S, et al. Can linear transportation infrastructure verges constitute a habitat and/or a corridor for vertebrates in temperate ecosystems? A systematic review. Environ Evid. 2020;9:13.
Evidence" "Collaboration for Environmental. Guidelines and standards for evidence synthesis in environmental management. 2018. www.environmentalevidence.org/information-for-authors.
Jakobsson S, Bernes C, Bullock JM, et al. how does roadside vegetation management affect the diversity of vascular plants and invertebrates? a systematic review. Environ Evid. 2018. https://doi.org/10.1186/s13750-018-0129-z.
Strahler AN. Quantitative analysis of watershed geomorphology. Trans Am Geophys Union. 1957;38:913.
Cooke SJ, Birnie-Gauvin K, Lennox RJ, et al. How experimental biology and ecology can support evidence-based decision-making in conservation: avoiding pitfalls and enabling application. Conserv Physiol. 2017. https://doi.org/10.1093/conphys/cox043.
Haddaway NR, Verhoeven JTA. Poor methodological detail precludes experimental repeatability and hampers synthesis in ecology. Ecol Evol. 2015;5:4451–4.
Hurlbert SH. Pseudoreplication and the design of ecological field experiments. Ecol Monogr. 1984;54:187–211.
Underwood AJ. Beyond BACI: the detection of environmental impacts on populations in the real, but variable, world. J Exp Mar Biol Ecol. 1992;161:145–78.
Underwood AJ. On beyond BACI: sampling designs that might reliably detect environmental disturbances. Ecol Appl. 1994;4:3–15.
De Palma A, Sanchez-Ortiz K, Martin PA, et al. Challenges with inferring how land-use affects terrestrial biodiversity: study design, time, space and synthesis. In: Advances in ecological research. Elsevier, pp. 163–199.
Christie AP, Amano T, Martin PA, et al. Simple study designs in ecology produce inaccurate estimates of biodiversity responses. J Appl Ecol. 2019;56:2742–54.
Smokorowski KE, Randall RG. Cautions on using the before-after-control-impact design in environmental effects monitoring programs. FACETS. 2017;2:212–32.
Baylis K, Honey-Rosés J, Börner J, et al. Mainstreaming impact evaluation in nature conservation: mainstreaming impact evaluation. Conserv Lett. 2016;9:58–64.
Pick JL, Nakagawa S, Noble DWA. Reproducible, flexible and high-throughput data extraction from primary literature: the metaDigitise r package. Methods Ecol Evol. 2019;10:426–31.
Lajeunesse MJ, Koricheva J, Gurevitch J, et al. Recovering missing or partial data from studies: a survey of conversions and imputations for meta-analysis. In: Koricheva J, Gurevitch J, Mengersen K, editors. Handbook of meta-analysis in ecology and evolution. Princeton, New Jersey, pp. 195–206.
Hedges LV, Olkin I. Statistical method for meta-analysis. Cambridge: Academic Press; 1985.
Hedges LV. Distribution theory for Glass’s estimator of effect size and related estimators. J Educ Stat. 1981;6:107–28.
Hamman EA, Pappalardo P, Bence JR, et al. Bias in meta-analyses using Hedges’d. Ecosphere. 2018;9: e02419.
Hedges LV. Estimation of effect size from a series of independent experiments. Psychol Bull. 1982;92:490.
Nakagawa S, Santos ES. Methodological issues and advances in biological meta-analysis. Evol Ecol. 2012;26:1253–74.
Egger M, Smith GD, Schneider M, et al. Bias in meta-analysis detected by a simple, graphical test. BMJ. 1997;315:629–34.
R Core Team. R: a language and environment for statistical computing. Vienna, Austria: R Foundation for Statistical Computing. 2022. https://www.R-project.org/.
Viechtbauer W. Conducting meta-analyses in R with the metafor package. J Stat Softw. 2010;36:1–48.
Werth S, Schödl M, Scheidegger C. Dams and canyons disrupt gene flow among populations of a threatened riparian plant. Freshw Biol. 2014;59:2502–15.
Leyer I. Dispersal, diversity and distribution patterns in pioneer vegetation: the role of river-floodplain connectivity. J Veg Sci. 2006;17:407–16.
Reisch C, Sattler J. Impact of river dynamics on the genetic variation of Gypsophila repens (Caryophyllaceae): a comparison of heath forest and more dynamic gravel bank populations along an alpine river. Plant Biol. 2021;23:205–11.
Honnay O, Jacquemyn H, Nackaerts K, et al. Patterns of population genetic diversity in riparian and aquatic plant species along rivers. J Biogeogr. 2010;37:1730–9.
van der Meer S, Jacquemyn H. Genetic diversity and spatial genetic structure of the grassland perennial Saxifraga granulata along two river systems. PLoS ONE. 2015;10: e0130463.
León Cordero R, Torchelsen F, Overbeck G, et al. Analyzing the landscape characteristics promoting the establishment and spread of gorse (Ulex europaeus) along roadsides. Ecosphere. 2016;7: e01201.
Meek CS, Richardson DM, Mucina L. A river runs through it: land-use and the composition of vegetation along a riparian corridor in the Cape Floristic Region, South Africa. Biol Conserv. 2010;143:156–64.
Janssen P, Cavaillé P, Bray F, et al. Soil bioengineering techniques enhance riparian habitat quality and multi-taxonomic diversity in the foothills of the Alps and Jura Mountains. Ecol Eng. 2019;133:1–9.
Schwoertzig E. Contribution of riparian areas to urban vegetation dynamics. PhD Thesis, Université de Strasbourg, 2016.
Yager LY, Miller DL, Jones J. Woody shrubs as a barrier to invasion by cogongrass (Imperata cylindrica). Invasive Plant Sci Manag. 2011;4:207–11.
Gurevitch J, Curtis PS, Jones MH. Meta-analysis in ecology. Adv Ecol Res. 2001;32:199–247.
Toth LA. Cover thresholds for impacts of an exotic grass on the structure and assembly of a wet prairie community. Wetl Ecol Manag. 2016;24:61–72.
Galatowitsch S, Richardson D. Riparian scrub recovery after clearing of invasive alien trees in headwater streams of the Western Cape, South Africa. Biol Conserv. 2005;122:509–21.
Blanchard R, Holmes P. Riparian vegetation recovery after invasive alien tree clearance in the Fynbos Biome. S Afr J Bot. 2008;74:421–31.