Journal of Applied Ecology

Chúng tôi đã sử dụng các khảo sát âm thanh bổ sung bằng việc bắt dơi để thu thập dữ liệu hiện diện cho tám loài từ 30 địa điểm trên khắp miền nam Vườn quốc gia Lake District ở Tây Bắc nước Anh. Các loài được xác định bằng cách trích xuất và phân tích thủ công và tự động các tín hiệu định vị. Các bản đồ sinh cảnh có độ phân giải cao (50 và 100 m) được tạo ra ở mười hai quy mô không gian bằng cách tính toán các biến qua các ô hình vuông có kích thước tăng dần, từ 100 đến 6000 m, xung quanh mỗi ô hình vuông 50 hoặc 100 m. Phần mềm phù hợp sinh cảnh chỉ dựa trên sự hiện diện, MaxEnt, đã được sử dụng để xác định sức mạnh dự đoán của mỗi biến sinh cảnh ở mỗi quy mô. Các mô hình đa quy mô bao gồm dữ liệu cho mỗi biến ở quy mô mà nó có mối quan hệ mạnh nhất với sự hiện diện của từng loài.

Các mô hình đa quy mô tốt nhất đã được chọn bằng cách sử dụng phương pháp kiểm định chéo năm lần, với việc loại bỏ từng biến theo bước lùi, đồng thời giảm thiểu tự tương quan không gian dư thừa và thiên lệch mẫu. Các thử nghiệm bổ sung với dữ liệu thực địa độc lập cho thấy khả năng chuyển giao mô hình tốt trên toàn bộ Vườn quốc gia.

Các loài dơi đang kiếm ăn thường liên quan mạnh mẽ nhất với các biến được đo ở các quy mô không gian nhỏ và các chỉ số khoảng cách. Tuy nhiên, mỗi loài phản ứng khác nhau trên nhiều quy mô, và các mối liên hệ mạnh cũng được tìm thấy ở quy mô phân tích lớn nhất (6000 m).

Tổng hợp và ứng dụng. Các mô hình tốt nhất để xác định tính phù hợp của sinh cảnh có rất ít biến, khiến chúng dễ dàng để giải thích và sử dụng trong kế hoạch bảo tồn thực tiễn. Cách tiếp cận này có thể được áp dụng cho bất kỳ loài nào mà có hồ sơ hiện diện đáng tin cậy, cung cấp cái nhìn sâu sắc về các tác động tiềm tàng của việc sử dụng đất và thay đổi môi trường. Các bản đồ xác định các khu vực đáng quan tâm về bảo tồn, chẳng hạn như các điểm nóng về sự đa dạng, các loài quý hiếm hoặc dễ bị tổn thương và các hành lang mạng lưới tiềm năng hoặc bị đe dọa, làm cho chúng hữu ích cho việc đánh giá tác động sinh thái của các phát triển đề xuất, và cho các nhà quản lý bảo tồn trong việc lập kế hoạch tạo ra hoặc cải thiện sinh cảnh.

Chúng tôi xem xét và mô tả vai trò của các nơi trú ẩn trong bảo tồn động vật trong bối cảnh cháy, một quá trình gây rối quan trọng toàn cầu.

Các nơi trú ẩn có ba chức năng chính liên quan đến cháy: chúng tăng cường khả năng sống sót ngay lập tức trong một sự kiện cháy, tạo điều kiện cho sự tồn tại của các cá nhân và quần thể sau khi cháy và hỗ trợ trong việc tái thiết lập các quần thể trong thời gian dài. Nơi trú ẩn có thể là nguồn gốc tự nhiên hoặc nhân tạo, và trong mỗi trường hợp, việc tạo ra chúng có thể phát sinh từ các quá trình quyết định hoặc ngẫu nhiên. Các thuộc tính cụ thể của nơi trú ẩn quyết định giá trị của chúng vẫn chưa rõ ràng, nhưng bao gồm những thuộc tính trong khu vực liên quan đến thành phần và cấu trúc của thảm thực vật; các thuộc tính ở quy mô khu vực liên quan đến kích thước và hình dạng của chúng; và ngữ cảnh cảnh quan cũng như sự sắp xếp không gian của nơi trú ẩn liên quan đến các mô hình cháy và cách sử dụng đất.

Tổng hợp và ứng dụng. Nơi trú ẩn có thể có tầm quan trọng lớn trong việc giảm thiểu tác động của cháy rừng đối với động vật. Cần có dữ liệu thực nghiệm khẩn cấp từ nhiều hệ sinh thái để hiểu rõ hơn về những gì cấu thành một nơi trú ẩn cho các taxa khác nhau, sự động lực không gian và thời gian trong việc sử dụng nơi trú ẩn của các loài và những thuộc tính nào ảnh hưởng nhất đến giá trị của chúng đối với động vật. Nghiên cứu bổ sung cũng cần thiết để đánh giá các mối đe dọa đối với các nơi trú ẩn tự nhiên và khả năng của các hành động quản lý để bảo vệ, tạo ra và tăng cường các nơi trú ẩn. Kiến thức về sự sắp xếp không gian của các nơi trú ẩn tăng cường sự tồn tại của các loài nhạy cảm với cháy sẽ giúp trong việc đưa ra quyết định liên quan đến quản lý đất đai và cháy trong các khu bảo tồn sinh thái và các khu vực tự nhiên lớn. Biến đổi toàn cầu về cường độ và phạm vi của các chế độ cháy có nghĩa là các nơi trú ẩn sẽ ngày càng trở nên quan trọng đối với việc bảo tồn đa dạng sinh học trong các môi trường thường xuyên xảy ra cháy.

Chúng tôi đã tiến hành một thí nghiệm để kiểm tra xem việc phục hồi sau cháy có được thúc đẩy bởi sự sống sót in situ hay tái thuộc địa, và xác định liệu điều này có thay đổi theo tỷ lệ diện tích bị cháy (khả năng cháy) và mức độ nghiêm trọng của cháy hay không. Chúng tôi đã sử dụng chuột đồng nhạt Rattus tunneyi làm mẫu, vì nó đại diện cho quá trình tuyệt chủng của một loạt các loài động vật có vú đang bị suy giảm quần thể ở vùng đồng cỏ phía Bắc nước Úc. Các thí nghiệm của chúng tôi trải dài từ những vụ cháy phân mảnh, mức độ nghiêm trọng thấp (mô phỏng các đợt đốt quản lý mùa khô sớm) đến những vụ cháy nghiêm trọng, toàn diện (mô phỏng cháy rừng). Chúng tôi đã thực hiện việc bắt–đánh dấu–tái bắt, khảo sát thực vật và khảo sát trên không trước, 6 tuần sau và 1 năm sau khi cháy.

Sáu tuần sau khi cháy, chuột đồng nhạt chỉ bị bắt ở các vùng thực vật không bị cháy, và tỷ lệ bắt tương ứng với lượng môi trường sống không bị cháy. Một năm sau, cả thực vật và quần thể chuột đồng nhạt đã phục hồi trên tất cả các địa điểm. Tuy nhiên, việc phục hồi quần thể sau những vụ cháy có mức độ nghiêm trọng thấp có thể đạt được thông qua sự sống sót in situ và sinh sản trong các nơi trú ẩn vi mô không bị cháy, so với tái thuộc địa thúc đẩy phục hồi sau các vụ cháy nghiêm trọng.

Các yếu tố chính được khảo sát bao gồm cách xử lý quấy rối (loại bỏ động vật, loại bỏ sau đó bổ sung lại, không loại bỏ), kích thước khu vực và sự cô lập của khu vực. Mặc dù đã có lượng lớn động vật bị loại bỏ từ nhiều khu vực, nhưng trung bình, quần thể đã phục hồi về mức trước khi xử lý sau 2 năm. Các quần thể đã phục hồi đến mức dường như gần tương ứng với sức chứa của khu vực. Các quần thể ban đầu nhỏ đã phục hồi về kích thước nhỏ và những quần thể lớn cũng vẫn lớn sau 24 tháng. Không phát hiện mối quan hệ đáng kể nào giữa sự phục hồi quần thể và kích thước cũng như sự cô lập của khu vực.

Có một ảnh hưởng của kích thước quần thể ban đầu đến tỷ lệ thành công trong việc đánh bẫy: tỷ lệ lớn hơn của các quần thể lớn ban đầu bị đánh bẫy so với các quần thể nhỏ hơn.

Các phân tích di truyền cho thấy có sự thay đổi di truyền đáng kể sau sự quấy rối thử nghiệm. Sự phục hồi nhanh chóng của quần thể chủ yếu thông qua các động vật còn lại (và hậu duệ của chúng) thoát khỏi việc bị bắt, chứ không phải là sự thuộc địa hóa từ các quần thể lân cận.

Tổng hợp và ứng dụng. Nghiên cứu này có ý nghĩa đối với quản lý thảm thực vật và môi trường sống trong các cảnh quan bị phân mảnh, nơi có các sự quấy rối như hỏa hoạn xảy ra. Các phần của một mảnh môi trường sống tránh được sự quấy rối, hoặc bị quấy rối một phần, có thể tiếp tục hỗ trợ môi trường sống phù hợp và là nguồn động vật, từ đó tạo điều kiện cho sự phục hồi quần thể. Các hoạt động của con người sau sự quấy rối (ví dụ như thu hoạch cứu hộ các cây bị hỏa hoạn) có thể làm biến đổi môi trường sống trú ẩn và, từ đó, làm suy yếu sự phục hồi quần thể và sự tồn tại của các loài trong các cảnh quan bị phân mảnh. Những hoạt động này cần được quản lý cẩn thận để đảm bảo rằng các sinh vật không bị ảnh hưởng tiêu cực.

Chúng tôi đã nghiên cứu sự đa dạng sinh học (độ phong phú loài ⁰D, độ đa dạng Shannon ¹D, độ đa dạng Simpson ²D) của 14 nhóm thuế loại từ vi khuẩn đến động vật có xương sống trong các cảnh quan rừng beech 'ảo' được kết hợp từ các tỷ lệ khác nhau của EA, UEA và UNM, và điều tra cách mà độ đa dạng γ phản ứng với cấu hình cảnh quan. Các nhóm được lấy mẫu tại khu rừng beech lớn nhất liền kề ở Đức, nơi mà quản lý EA và UEA đã tồn tại gần hai thế kỷ, trong khi quản lý bị bỏ hoang cách đây 20–70 năm (UNM). Chúng tôi đã sử dụng một phương pháp lấy mẫu lại mới tạo ra tất cả các kết hợp thành phần của các hệ thống quản lý.

Các cảnh quan hoàn toàn EA đã bảo tồn tối đa 97.5% γ‐đa dạng sinh học (⁰D, ¹D) trên tất cả các loại động thực vật. Các cảnh quan UEA/UNM thuần túy và hỗn hợp đã làm giảm γ‐đa dạng sinh học lên đến 12.8% (¹D). Hiệu ứng này nhất quán cho các chuyên gia rừng (¹D: −15.3%). Chúng tôi thấy chỉ có sự bổ sung yếu giữa các hệ thống quản lý.

Cấu hình cảnh quan có ảnh hưởng đáng kể đến γ‐đa dạng sinh học của 6–9 thuế loại riêng lẻ, tùy thuộc vào trọng số của tần suất loài với các phản ứng mạnh nhất ở nhện, bọ cánh cứng, thực vật có mạch và chim. Hầu hết đều cho thấy độ đa dạng tối đa trong các cảnh quan EA thuần túy. Chim có lợi từ UNM trong các cảnh quan chiếm ưu thế bởi EA. Nấm gỗ chết cho thấy độ đa dạng cao nhất trong UNM.

Tổng hợp và ứng dụng. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy việc kết hợp quản lý rừng tinh vi và sự bỏ qua quản lý ở quy mô cảnh quan sẽ giảm, chứ không phải tăng cường, sự đa dạng sinh học rừng khu vực. Chúng tôi tìm thấy một hệ thống quản lý chò chỉ đồng tuổi hoạt động ở quy mô không gian trung bình và cung cấp các quần thể với sự đa dạng môi trường cao có khả năng hỗ trợ sự đa dạng sinh học khu vực. Tuy nhiên, một số thuế loại yêu cầu tỷ lệ nhất định của các rừng không đồng tuổi và không quản lý, nhấn mạnh tầm quan trọng chung của chúng. Chúng tôi khuyến khích việc sử dụng phương pháp lấy mẫu lại được trình bày ở đây để xác minh kết quả của chúng tôi trong các cảnh quan rừng có cấu hình và thành phần khác nhau trong vùng ôn đới.