Quá trình đô thị hóa thúc đẩy suy giảm đa dạng và số lượng sinh vật ở nhiều quy mô không gian

Global Change Biology - Tập 26 Số 3 - Trang 1196-1211 - 2020
Elena Piano1,2, Caroline Souffreau3, Thomas Merckx4,5, Lisa F. Baardsen6, Thierry Backeljau6,2, Dries Bonte7, Kristien I. Brans3, Marie Cours8, Maxime Dahirel9,7, Nicolas Debortoli10, Ellen Decaestecker11, Katrien De Wolf12,2, Jessie M. T. Engelen3, Diego Fontaneto13, Andros T. Gianuca14,3, Lynn Govaert15,16,3, Fabio Toshiro T. Hanashiro3, Janet Higuti17, Luc Lens7, Koen Martens18,8, Hans Matheve7, Erik Matthysen6, Eveline Pinseel19,20, Rose Sablon2, Isa Schön8,21, Robby Stoks22, Karine Van Doninck10, Hans Van Dyck4, Pieter Vanormelingen19, Jeroen Van Wichelen23,19, Wim Vyverman19, Luc De Meester3, Frederik Hendrickx2,7
1Department of Life Sciences and System Biology, University of Turin, Turin, Italy
2Royal Belgian Institute of Natural Sciences, OD Taxonomy and Phylogeny, Brussels, Belgium
3Laboratory of Aquatic Ecology, Evolution and Conservation, KU Leuven, Leuven, Belgium
4Behavioural Ecology and Conservation Group, Biodiversity Research Centre, Earth and Life Institute, UCLouvain, Louvain-la-Neuve, Belgium
5Department of Ecology and Genetics, University of Oulu, Oulu, Finland
6Evolutionary Ecology Group, University of Antwerp, Antwerp, Belgium
7Terrestrial Ecology Unit, Biology Department, Ghent University, Ghent, Belgium
8Royal Belgian Institute of Natural Sciences, OD Natural Environment, Brussels, Belgium
9Ecosystems, Biodiversity and Evolution Unit Université de Rennes 1 (CNRS) Rennes France
10Laboratory of Evolutionary Genetics and Ecology, URBE, NAXYS, University of Namur, Namur, Belgium
11Laboratory of Aquatic Biology, KU Leuven Kulak, Kortrijk, Belgium
12Institute of Tropical Medicine, Antwerp, Belgium
13CNR-IRSA, National Research Council, Water Research Institute, Verbania-Pallanza, Italy
14Department of Ecology Centro de Biociências Universidade Federal do Rio Grande do Norte Natal Rio Grande do Norte Brazil
15Department of Aquatic Ecology, Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology, Dübendorf, Switzerland
16Department of Evolutionary Biology and Environmental Studies, University of Zurich, Zürich, Switzerland
17Centre of Research in Limnology, Ichthyology and Aquaculture/PEA State University of Maringá Maringá Paraná Brazil
18Laboratory of Limnology, Biology Department, Ghent University, Ghent, Belgium
19Laboratory of Protistology & Aquatic Ecology, Biology Department, Ghent University, Ghent, Belgium
20Research Department, Meise Botanic Garden, Meise, Belgium
21Zoology Research Group, University of Hasselt, Hasselt, Belgium
22Evolutionary Stress Ecology and Ecotoxicology, KU Leuven, Leuven, Belgium
23Aquatic Management, Research Institute for Nature and Forest (INBO), Brussels, Belgium

Tóm tắt

Tóm tắtQuá trình đô thị hóa đang gia tăng được giả thuyết sẽ làm thay đổi đáng kể các môi trường (nửa) tự nhiên, dẫn đến sự suy giảm nghiêm trọng về số lượng và đa dạng sinh học. Tuy nhiên, nghiên cứu về ảnh hưởng của đô thị hóa cũng như quy mô không gian mà nó tác động vẫn chưa có kết luận rõ ràng do sự khác biệt lớn trong các nhóm phân loại và các quy mô không gian mà mối quan hệ này được điều tra giữa các nghiên cứu. Các nghiên cứu toàn diện phân tích mối quan hệ này qua nhiều nhóm động vật và ở nhiều quy mô không gian là rất hiếm, gây khó khăn trong việc đánh giá cách mà đa dạng sinh học phản ứng chung với quá trình đô thị hóa. Chúng tôi đã nghiên cứu các nhóm động vật không xương sống sống dưới nước (cladocerans), sống ở cả nước và trên cạn (rotifers bdelloid) và trên cạn (bướm, bọ cánh cứng, nhện mặt đất và nhện mạng, sâu bướm lớn, côn trùng cánh thẳng và ốc) bằng cách sử dụng thiết kế không gian phân tầng, trong đó ba mức độ đô thị hóa quy mô nhỏ (200 m × 200 m) đã được lấy mẫu nhiều lần qua ba mức độ đô thị hóa quy mô lớn (3 km × 3 km). Chúng tôi đã kiểm tra tác động của đô thị hóa quy mô nhỏ và quy mô lớn lên số lượng và độ phong phú của mỗi nhóm, trong đó tổng độ phong phú được phân chia thành độ phong phú trung bình của các cộng đồng địa phương và độ phong phú do sự biến đổi giữa các cộng đồng địa phương. Số lượng của các loại phân tán hoạt động trên cạn đã giảm đáng kể khi có đô thị hóa địa phương, với mức giảm lên tới 85% đối với bướm, trong khi các loại phân tán thụ động không cho thấy xu hướng rõ ràng nào. Độ phong phú loài cũng giảm theo mức độ đô thị hóa tăng dần, nhưng phản ứng lại rất không đồng nhất giữa các nhóm khác nhau về linh kiện phong phú và quy mô không gian mà đô thị hóa tác động đến độ phong phú. Tùy thuộc vào nhóm, độ phong phú loài giảm do sự đồng hóa sinh học và/hoặc mất mát loài địa phương. Điều này dẫn đến một sự giảm tổng thể về độ phong phú tổng hợp giữa các nhóm ở các khu vực đô thị. Những kết quả này cung cấp sự hỗ trợ mạnh mẽ cho tác động tiêu cực chung của quá trình đô thị hóa lên số lượng và độ phong phú loài trong các vùng sinh cảnh và làm nổi bật tầm quan trọng của việc xem xét nhiều quy mô không gian và các nhóm phân loại để đánh giá tác động của đô thị hóa đối với đa dạng sinh học.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Agresti A., 1996, An introduction to categorical data analysis

10.1111/j.1461-0248.2010.01552.x

10.1098/rspb.2013.3330

10.1002/fee.1480

10.1098/rspb.2014.2849

10.1371/journal.pone.0023459

10.1111/ele.12427

Bink F. A., 1992, Ecologische atlas van de Dagvlinders van Noordwest‐Europa, 512

Boeken M., 2002, De Loopkevers van Nederland en Vlaanderen (Coleoptera: Carabidae)

10.1016/j.landurbplan.2018.03.013

10.1098/rstb.2016.0030

10.1111/ddi.12565

10.1111/j.1365-2664.2012.02194.x

10.1016/j.landurbplan.2004.08.007

10.1111/ele.12112

10.1007/s10841-008-9146-5

10.1111/ecog.02121

10.1111/oik.02166

10.1086/378901

10.1525/cond.2008.8409

Donner J., 1965, Ordnung Bdelloidea. Bestimmungsbücher zur Bodenfauna Europas, 297

Duff A. G., 2016, Beetles of Britain and Ireland, 623

10.1093/jue/jux001

10.1111/j.1749-6632.2010.05925.x

10.1111/jbi.12130

10.1111/geb.12130

10.1016/j.protis.2006.05.012

Flößner D., 2000, Die Haplopoda und Cladocera (ohne Bosminidae) Mitteleuropas, 140

10.1186/s40462-019-0155-7

10.1371/journal.pone.0023969

10.1111/ecog.02926

10.1890/070147

10.1111/aab.12440

10.1371/journal.pone.0185809

10.1890/0012-9658(2002)083[1185:SDPDFS]2.0.CO;2

10.1111/gcb.13401

Hollander M., 1973, Nonparametric statistical methods, 503

IBZ, 2018, FOD Binnenlandse Zaken, Algemene Directie Instellingen en Bevolking, Rijksregister

10.1111/geb.12404

10.1111/geb.12233

10.1002/ece3.2166

10.1111/gcb.13091

10.1111/geb.12159

10.7717/peerj.3620

10.2307/3545743

10.2307/j.ctt1wf4d24

10.1073/pnas.1722477115

LRD, 2013, Large‐scale Reference Database, an object‐oriented reference map of Flanders

10.1017/CBO9780511778483.006

Manley C., 2010, British moths and butterflies: A photographic guide

10.1111/ibi.12430

10.1111/1365-2745.12156

10.1023/A:1014359024275

10.1111/2041-210X.13102

10.1016/j.biocon.2005.09.005

10.1007/s11252-007-0045-4

10.1007/s11252-010-0150-7

10.1038/s41586-018-0140-0

10.1111/geb.12969

10.1111/geb.12486

10.1016/j.landurbplan.2009.05.016

Parris K. M., 2016, Ecology of urban environments

10.1111/j.1752-4598.2012.00217.x

10.1007/s11252-013-0333-0

10.1111/gcb.13606

Pollard E., 1993, Monitoring butterflies for ecology and conservation: The British butterfly monitoring scheme

R Development Core Team, 2017, R: A language and environment for statistical computing

10.1007/s11252-016-0579-4

10.2307/2997649

10.1073/pnas.91.1.225

Roberts M. J., 2009, The spiders of Great Britain and Ireland: Compact edition, 714

10.1007/s11252-016-0549-x

10.1016/j.landurbplan.2011.08.008

10.1073/pnas.1211658109

10.1146/annurev-environ-100809-125336

10.1525/bio.2010.60.3.6

10.1016/j.tree.2005.11.019

10.1111/j.0906-7590.2007.04817.x

10.1111/gcb.12825

10.1126/science.356.6338.576

10.2307/2389612

Thông tin
Thông tin xuất bản

Global Change Biology

Tập 26 Số 3

1196-1211

Thông tin tác giả