减轻修路对植物多样性负面影响研究获进展

俗话说，要想富先修路。但是道路的修建及运营必然会通过形成边缘效应，促进更多杂草类物种定居，损害对自然栖息地有依赖的物种，破坏自然生态系统，最终影响山区的生物多样性及其保护价值。已有研究发现，路边群落通常更有利于非本地物种的定植和生长，非本地物种的引入将进一步改变植物群落的物种组成。山区道路为广布性物种的扩散提供了通道，同时促进了它们在原始生境中的传播。在世界范围内，道路被认为是山区生物多样性丧失的主要原因。“对生物多样性保护来说，修建多少道路是可以被接受的？”以及“如何减轻道路对植物多样性的负面影响？”中科院成都生物所团队在成都邛崃山地，展开了相关问题的研究，近日于Ecological indicators公布了最新进展。

邛崃山的海拔范围在450m到6250m之间，它是大熊猫等许多濒危和地方性野生动物的家园，也是世界上植物最丰富的温带地区。该范围因其生物多样性价值于2006年被列入世界自然遗产，于2018年被纳入新成立的大熊猫国家公园范围内。该地区的生物多样性已引起了科学工作者们极大的关注，其中，栖息地的丧失和破碎化、放牧、基础设施建设和非木材林产品开采等人为干扰以及气候变化被认为是该区域生物多样性的主要威胁因素。

虽然当地利益相关者希望更多地接触外部世界，以提高地方经济发展，但为保护该区域生物多样性，管理机构只能采取相对保守的管理措施。因此，进一步了解道路对植物多样性的影响不仅可以帮助管理机构确定国家公园的保护重点，还有助于确定未来对生物多样性影响最小的山区道路的规划方向。

该研究拟回答两个问题，即道路给邛崃山植物多样性带来了哪些影响，以及地形梯度（海拔和坡向）是否影响路边和内部样方之间物种多样性的关系。

为了回答第一个问题，研究团队在同一采样点建立了成对的样方。其中一个样方是紧靠路边并平行于路边的，另一个样方位于距离路边50m以上的位置。同时，在景观水平上比较了两个样方类别之间的物种多样性沿海拔梯度的分布模式。

在第二个问题研究过程中，生物所团队通过对比了同一采样点的成对样方间的物种多样性，分析了道路对植物多样性的影响随地形梯度的变化。

据悉，本研究使用线性混合效应模型分析了山区道路对物种丰富度沿海拔梯度分布模式的影响，评估了非本地/一年生物种如何改变这些多样性分布格局，并通过广义加性模型（GAM）探讨了道路效应沿着地形梯度的变化。结果表明，物种丰富度沿海拔梯度呈单峰分布，并在中海拔达到峰值；这些模式均在一定程度上被非本地物种和一年生物种所改变。

同时，结果显示，山区道路通过本地、多年生物种的选择性灭绝和一年生植物的殖民化导致研究区植物群落物种组成的均质化，这种现象并没有在非本地物种中发现。

研究团队发现，在景观尺度，山区道路对植物多样性变异的贡献不大于8.98%；与贝塔多样性相比，道路对物种丰富度的影响更大；研究区山地生态系统对道路的影响表现出很强的弹性。根据上述结果，研究团队建议为了减轻道路对本地植物多样性的负面影响，今后的道路修建尽量规划布设在东北坡向和低海拔地段。

本研究得到国家重点研发计划、省科技厅项目、环保部项目等项目支持。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2021.108504