新研究表明，了解动物和植物运动的变化是保护工作的关键

新研究揭示了动植物在不同景观间的移动（称为扩散网络）在维持生物多样性方面发挥的关键作用。

大多数生态模型都是在生命通过栖息地的路径是一成不变或同质的前提下工作的。一项由康考迪亚大学研究人员发表在《生态与进化趋势》期刊上的近期研究呼吁更加重视这种移动中的变化或异质性。

多样性胜于数量

保护项目通常关注动植物能接触到的栖息地的数量，但并非越多越好。

“了解保护项目中物种扩散网络的异质性至关重要，因为它可能对多样性产生强烈影响，”第一作者保罗·萨瓦里解释说。这位地平线博士后研究员是洛约拉可持续发展研究中心的初级研究员。

“如果连通性不足，物种可能无法接触到繁荣所需的资源；如果连通性过强，它们可能面临难以逾越的竞争。”

对物种移动的现实看法

“当我们观察真实物种的情况时，有点像人类在城市中的移动，”萨瓦里解释说，“我们可能会乘坐地铁、骑自行车、步行或开车。我们想去的地方不是分布在规则的网格上。目的地在城市中分布是不规则的。”

两个因素决定了扩散网络的异质性。第一个因素是景观。从结构上讲，栖息地的特征（如水源、陡峭悬崖和茂密树林）分布并不均匀。

第二个因素是生物因素。并非所有物种都以相同的方式移动。熊不能像鸟一样飞翔，麻雀也不能像鹰一样飞翔。这种移动方式的差异被称为“扩散能力”。不同的物种无法穿越相同类型的景观要素，因此不具备相同的扩散能力。

“我们每天都看到这种情况，”萨瓦里解释说，“城市基础设施永远无法成为完美的网格，因为它受到地形和河岸等特征的制约。

“因此，我们根据要去多远以及对到达那里所遇障碍（如距离、交通或时间限制）的感知来选择我们的交通方式或扩散能力。”

萨瓦里补充道，这些变量导致我们拥有异质性的扩散网络。骑自行车上班的人参与的网络不同于开车的人，居住在步行便利程度较高社区的人的网络规模小于居住在郊区社区的人。

如果我们的城市是按照完美的网格建造的，那么更高的人口将均匀地分配路径上的负担。但正如我们许多人观察到的那样，情况并非如此。某些节点成为拥挤的瓶颈，如高速公路互通立交和一些地铁站。

萨瓦里说，扩散网络与其说是网格，不如说是一团多色的乱线，每种颜色代表一个物种，线的弯曲展示了其移动的复杂性。

解开模式背后的过程

早期的保护工作侧重于创建大型、孤立的保护区。最近的研究强调了创建多个较小的栖息地斑块的价值，这些斑块总面积相同，但可以更互联互通。

萨瓦里的新研究与生物学系教授让-菲利普·莱萨德和佩德罗·佩雷斯-内托共同撰写。他们的研究为生态学家提供了如何在研究中融入异质性扩散网络分析的明确步骤。这种方法旨在确保人们更好地了解如何根据物种在现实世界的行为来保护特定物种。

保护工作绝非易事，但诸如不断增长的基因数据库、改进的卫星测绘和更多的GPS标记项目等新技术为研究人员提供了宝贵的实地数据。

“大多数情况下，我们无法观察过程，只能观察模式。但我们感兴趣的是过程，”萨瓦里说。

“这是一项侦探任务。通过更深入地研究景观结构和物种特征如何调节过程并形成模式，我们能够更好地预测保护工作的影响。物种可以继续相互作用、移动并满足其需求。”