Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Kết hợp mô hình di chuyển giữa các patch và đồ thị cảnh quan để đánh giá kết nối chức năng
Tóm tắt
Kết nối cảnh quan là một quá trình then chốt cho sự hoạt động và bền vững của các quần thể có cấu trúc không gian trong các cảnh quan bị phân mảnh. Bướm là sinh vật đặc biệt nhạy cảm với sự thay đổi cảnh quan và là mô hình lý tưởng để nghiên cứu kết nối cảnh quan. Trong nghiên cứu này, chúng tôi suy diễn kết nối chức năng từ việc đánh giá sự chọn lựa của các yếu tố cảnh quan khác nhau trong một cảnh quan bị phân mảnh cao ở khu vực Île-de-France (Pháp). Đầu tiên, chúng tôi đã đo lường sở thích của bướm Bạch Đại (Pieris brassicae) đối với các yếu tố cảnh quan khác nhau bằng cách sử dụng các thí nghiệm thả cá thể. Thứ hai, chúng tôi đã sử dụng một mô hình di chuyển giữa các patch dựa trên lựa chọn của bướm để xây dựng bản đồ lựa chọn các yếu tố cảnh quan dành cho bướm di chuyển. Từ bản đồ này, mạng lưới kết nối chức năng của P. brassicae đã được mô hình hóa theo phương pháp đồ thị cảnh quan. Trong khu vực nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi đã xác định chín thành phần/nhóm các patch môi trường sống kết nối, trong đó tám cái nằm ở khu vực đô thị hóa, trong khi cái còn lại bao phủ các khu vực nông thôn hơn. Cuối cùng, chúng tôi đã cung cấp các yếu tố để xác thực các dự đoán của mô hình bằng các thí nghiệm độc lập về thả và bắt lại bướm. Nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra (1) tính hiệu quả của mô hình di chuyển giữa các patch dựa trên sở thích của loài trong việc dự đoán các quá trình sinh thái phức tạp như sự phát tán, và (2) cách mà kết quả của mô hình di chuyển giữa các patch kết hợp với đồ thị cảnh quan có thể đánh giá kết nối chức năng của cảnh quan ở quy mô không gian lớn.
Từ khóa
#kết nối cảnh quan #bướm #mô hình di chuyển giữa các patch #mô hình đồ thị #quần thể cấu trúc không gianTài liệu tham khảo
Andersson E, Bodin O (2009) Practical tool for landscape planning? An empirical investigation of network based models of habitat fragmentation. Ecography 32:123–132
Baguette M, Van Dyck H (2007) Landscape connectivity and animal behavior: functional grain as a key determinant for dispersal. Landsc Ecol 22:1117–1129
Bergerot B, Julliard R, Baguette M (2010a) Metacommunity dynamics: decline of functional relationship along a habitat fragmentation gradient. PLoS ONE 5(6):e11294. doi:10.1371/journal.pone.0011294
Bergerot B, Fontaine B, Renard M, Cadi A, Julliard R (2010b) Preferences for exotic flowers do not promote urban life in butterflies. Landsc Urban Plan 96:98–107
Bergerot B, Merckx T, Van Dyck H, Baguette M (2012) Habitat fragmentation impacts mobility in a common and widespread woodland butterfly: do sexes respond differently? BMC Ecology 12(5). doi:10.1186/1472-6785-12-5
Bink BA (1992) Ecologische atlas van de Dagvlinders van Noordwest-Europa (Ecological Atlas of the Butterflies of NW Europe). Schuyt & Co, Haarlem
Bowne DR, Bowers MA (2004) Interpatch movements in spatially structured populations: a literature review. Landsc Ecol 19:1–20
Bunn AG, Urban DL, Keitt TH (2000) Landscape connectivity: a conservation application of graph theory. J Environ Manage 59:265–278
Clobert J, Danchin E, Dhont AA, Nichols JD (2001) Dispersal. Oxford University Press, New York
Clobert J, Le Gaillard JF, Cote J, Meylan S, Massot M (2009) Informed dispersal, heterogeneity in animal dispersal syndromes and the dynamics of spatially structured populations. Ecol Lett 12:197–209
Dennis RLH, Hardy PB (2007) Support for mending the matrix: resource seeking by butterflies in apparent non-resource zones. J Insect Conserv 11:157–168
ECOMOS (2003) Ecological Soil Occupation Mode. See: http://www.iau-idf.fr/lile-de-france/un-portrait-par-les-chiffres/occupation-du-sol.html
Fahrig L (2003) Effects of habitat fragmentation on biodiversity. Annu Rev Ecol Evol Syst 34:487–515
Fahrig L, Merriam G (1994) Conservation of fragmented populations. Conserv Biol 8:50–59
Fall A, Fortin MJ, Manseau M, O’Brien D (2007) Spatial graphs: principles and applications for habitat connectivity. Ecosystems 10:448–461
Feltwell J (1981) Large white butterfly: the biology, biochemistry, and physiology of Pieris Brassicae. DRW junk publishers, The Hague
Foltête J-C, Clauzel C, Vuidel G, Tournant P (2012) Integrating graph-based connectivity metrics into species distribution models. Landsc Ecol 27:557–559
Galpern P, Manseau M, Fall A (2011) Patch-based graphs of landscape connectivity: a guide to construction, analysis and application for conservation. Biol Conserv 144:44–55
Haddad NN (1999) Corridor and distance effects on interpatch movements: a landscape experiment with butterflies. Ecol Appl 9:612–622
Haddad NN, Tewksbury JJ (2005) Low-quality habitat corridors as movement conduits for two butterfly species. Ecol Appl 15:250–257
Hanski I (1999) Metapopulation ecology. Oxford University Press, New York
Laita A, KotiahoJ Mönkkönen M (2011) Graph-theoretic connectivity measures: what do they tell us about connectivity? Landsc Ecol 26:951–967
Lookingbill TR, Gardner RH, Ferrari JR, Keller CE (2010) Combining a dispersal model with network theory to assess habitat connectivity. Ecol Appl 20:427–441
Merckx T, Van Dyck H, Karlsson B, Leimar O (2003) The evolution of movements and behaviour at boundaries in different landscapes: a common arena experiment with butterflies. Proc R Soc B 270:1815–1821
Minor ES, Lookingbill TR (2010) A multiscale network analysis of protected-area connectivity for mammals in the United States. Conserv Biol 24:1549–1558
Morrison ML, Hall LS (2002) Standard terminology: toward a common language to advance ecological understanding and application. In: Scott JM, Heglund P, Morrisson ML, Raven PH (eds) Predicting species occurrences. Issues of accuracy and scale. Island Press, Washington, pp 43–52
Morzillo AT, Ferrari JR, Liu JG (2011) An integration of habitat evaluation, individual based modeling, and graph theory for a potential black bear population recovery in southeastern Texas, USA. Landsc Ecol 26:69–81
O’Brien D, Manseau M, Fall A, Fortin MJ (2006) Testing the importance of spatial configuration of winter habitat for woodland caribou: an application of graph theory. Biol Conserv 130:70–83
Ockinger E, Dannestam A, Smith HG (2009) The importance of fragmentation and habitat quality of urban grasslands for butterfly diversity. Landsc Urban Plan 93:31–37
Saura S, Pascual-Hortal L (2007) A new habitat availability index to integrate connectivity in landscape conservation planning: comparison with existing indices and application to a case study. Landsc Urban Plan 83:91–103
Schtickzelle N, Baguette M (2003) Behavioural responses to habitat patch boundaries restrict dispersal and generate emigration-patch area relationships in fragmented landscapes. J Anim Ecol 72:533–545
Spear SF, Balkenhol N, Fortin MJ, McRae BH, Scribner K (2010) Use of resistance surfaces for landscape genetic studies: considerations for parameterization and analysis. Mol Ecol 19:3576–3591
Stefanescu C, Herrando S, Paramo F (2004) Butterfly species richness in the north-west Mediterranean Basin: the role of natural and human-induced factors. J Biogeogr 31:905–915
Stevens VM, Verkenne C, Vandewoestijne S, Wesselingh RA, Baguette M (2006) Gene flow and functional connectivity in the natterjack toad. Mol Ecol 15:2333–2344
Stevens VM, Turlure C, Baguette M (2010) A meta-analysis of dispersal in butterflies. Biol Rev 85:625–642
Storfer A, Murphy MA, Spear SF, Holderegger R, Waits LP (2010) Landscape genetics: where are we now? Mol Ecol 19:3496–3514
Taylor PD, Farhig L, Henein K, Merriam G (1993) Connectivity is a vital element of landscape structure. Oikos 68:571–572
Thomas CD (2000) Dispersal and extinction in fragmented landscapes. Proc R Soc B 267:139–145
Turchin P (1998) Quantitative analysis of movement: measuring and modeling population redistribution in animals and plants. Sinauer Associates Inc, Sunderland
Urban D, Keitt T (2001) Landscape connectivity: a graph-theoretic perspective. Ecology 82:1205–1218
Urban D, Minor ES, Treml EA, Schick RS (2009) Graph models of habitat mosaics. Ecol Lett 12:260–273
Van Dyck H, Baguette M (2005) Dispersal behaviour in fragmented landscapes: routine or special movements? Basic Appl Ecol 6:535–545
Van Halder I, Barbaro L, Corcket E, Jactel H (2008) Importance of semi-natural habitats for the conservation of butterfly communities dominated by pine plantations. Biodivers Conserv 5:1149–1169
Wilcove DS, McLellan CH, Dobson AP (1986) Habitat fragmentation in the temperate zone. In: Soulé ME (ed) Conservation biology: the science of scarcity and diversity. Sinauer Assoc, Sunderland, pp 237–256