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温帯林では、不均一性と多様性の関係は、栄養段階間および栄養段階内で異なっている
Heterogeneity-diversity relationships differ between and within trophic levels in temperate forests.
PMID: 32661404 DOI: 10.1038/s41559-020-1245-z.
抄録
生息地の不均質性仮説では、ニッチの次元性が高いため、生息地の不均質性が高くなると生物多様性が増加すると予測されている。しかし、最近の研究では、確率的な絶滅によって不均質性が高くなると生物多様性が減少し、面積と不均質性の間にトレードオフの関係が生じることが報告されている。このことは、不均質-多様性関係（HDR）がより複雑になり、複数の種のグループと不均質の複数の面のHDRを同時にテストすることによってのみ分割される可能性のある、不均質の異なる面に対するグループ固有の反応が存在する可能性があることを示唆している。ここでは、ドイツ全土の約500の温帯林を対象に、生息地の不均質性を6つの主要な面に体系的に分解し、コウモリ、鳥類、節足動物、真菌類、地衣類、植物など12の異なる種群の生物多様性を定量化し、2,600種の生物多様性を評価した。ほとんどのHDRは、水平・垂直方向の森林構造の不均一性が基盤となっており、次いで植物の多様性、枯れ木、地形の不均一性がこれに続いたが、相対的な重要性は、同じ栄養段階であっても変化していた。実質的なHDRのうち53％は単調に増加しており、古典的な生息地の不均質性仮説と一致していたが、21％はこぶ状で、25％は単調に減少する斜面を持ち、1％は明確なパターンを示していなかった。全体として、HDRパターンを決定する単一の一般化可能なメカニズムを示す証拠は見出されなかった。
The habitat heterogeneity hypothesis predicts that biodiversity increases with increasing habitat heterogeneity due to greater niche dimensionality. However, recent studies have reported that richness can decrease with high heterogeneity due to stochastic extinctions, creating trade-offs between area and heterogeneity. This suggests that greater complexity in heterogeneity-diversity relationships (HDRs) may exist, with potential for group-specific responses to different facets of heterogeneity that may only be partitioned out by a simultaneous test of HDRs of several species groups and several facets of heterogeneity. Here, we systematically decompose habitat heterogeneity into six major facets on ~500 temperate forest plots across Germany and quantify biodiversity of 12 different species groups, including bats, birds, arthropods, fungi, lichens and plants, representing 2,600 species. Heterogeneity in horizontal and vertical forest structure underpinned most HDRs, followed by plant diversity, deadwood and topographic heterogeneity, but the relative importance varied even within the same trophic level. Among substantial HDRs, 53% increased monotonically, consistent with the classical habitat heterogeneity hypothesis but 21% were hump-shaped, 25% had a monotonically decreasing slope and 1% showed no clear pattern. Overall, we found no evidence of a single generalizable mechanism determining HDR patterns.