Center for Integrative Conservation, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Universitatea Academiei de Științe din China, Beijing, China

Corespondență: Rachakonda Sreekar, Centrul pentru Conservarea Integrativă, Grădina Botanică Tropicală Xishuangbanna, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, 666303 China.

Center for Integrative Conservation, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Universitatea Academiei de Științe din China, Beijing, China

Laborator cheie de ecologie a pădurilor tropicale, Grădina botanică tropicală Xishuangbanna, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Center for Integrative Conservation, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Universitatea Academiei de Științe din China, Beijing, China

Center for Integrative Conservation, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Universitatea Academiei de Științe din China, Beijing, China

Centrul de ecologie, conservare și mediu, Laboratorul cheie de stat pentru resurse genetice și evoluție, Institutul de Zoologie Kunming, Academia Chineză de Științe, Kunming, China

Center for Integrative Conservation, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Center for Integrative Conservation, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Center for Integrative Conservation, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Facultatea de Științe, Universitatea din Brunei Darussalam, Brunei, Brunei Darussalam

Center for Integrative Conservation, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Laborator cheie de ecologie a pădurilor tropicale, Grădina botanică tropicală Xishuangbanna, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Colegiul de silvicultură, Universitatea Guangxi, Nanning, Guangxi, China

Centrul pentru Studiile Ecosistemelor Montane, Institutul de Botanică Kunming, Academia Chineză de Științe, Kunming, China

Centrul Mondial de Agroforesterie, Nodul Asiei de Est, Heilongtan, Kunming, Yunnan, China

Center for Integrative Conservation, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Universitatea Academiei de Științe din China, Beijing, China

Corespondență: Rachakonda Sreekar, Centrul pentru Conservarea Integrativă, Grădina Botanică Tropicală Xishuangbanna, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, 666303 China.

Center for Integrative Conservation, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Universitatea Academiei de Științe din China, Beijing, China

Laborator cheie de ecologie a pădurilor tropicale, Grădina botanică tropicală Xishuangbanna, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Center for Integrative Conservation, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Universitatea Academiei de Științe din China, Beijing, China

Center for Integrative Conservation, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Universitatea Academiei de Științe din China, Beijing, China

Centrul de ecologie, conservare și mediu, Laboratorul cheie de stat pentru resurse genetice și evoluție, Institutul de Zoologie Kunming, Academia Chineză de Științe, Kunming, China

Center for Integrative Conservation, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Center for Integrative Conservation, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Center for Integrative Conservation, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Facultatea de Științe, Universitatea din Brunei Darussalam, Brunei, Brunei Darussalam

Center for Integrative Conservation, Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Laborator cheie de ecologie a pădurilor tropicale, Grădina botanică tropicală Xishuangbanna, Academia Chineză de Științe, Menglun, Yunnan, China

Colegiul de silvicultură, Universitatea Guangxi, Nanning, Guangxi, China

Centrul pentru Studiile Ecosistemelor Montane, Institutul de Botanică Kunming, Academia Chineză de Științe, Kunming, China

Centrul Mondial de Agroforesterie, Nodul Asiei de Est, Heilongtan, Kunming, Yunnan, China

Abstract

Fragmentarea pădurilor este adesea însoțită de o creștere a intensității vânătorii. Ambii factori sunt factori cunoscuți ai extirparilor speciilor, dar înțelegerea efectelor lor independente este slabă. Scopul nostru a fost împărțirea efectelor vânătorii și fragmentării asupra extirparilor speciilor de păsări și identificarea trăsăturilor de păsări care fac speciile mai vulnerabile la acești doi factori de stres.

Locație

Menglun, Yunnan, SW China

Metode

Am studiat peisajul pe o rază de 10 km de orașul Menglun, unde pădurile au devenit foarte fragmentate de plantațiile de cauciuc monocultive. Am compilat date despre păsări înregistrate între 1954 și 1983 înainte de pierderea pădurilor și le-am comparat cu o listă de verificare pregătită între 2011 și 2014. Am folosit modele de zonă rurală și matricială - specii calibrate - zone (SAM) pentru a estima panta observată a extirpațiilor păsărilor forestiere în Menglun și a comparat-o cu panta așteptată în absența vânătorii. De asemenea, am investigat șase trăsături ecologice pentru a determina cele care au explicat cel mai bine probabilitatea de extirpare a păsărilor (EP).

Rezultate

Am constatat că 34% din fauna păsărilor a fost extirpată din studiul peisajului, iar pantele estimate ale mediului rural și ale SAM-urilor calibrate matricial pentru păsările de pădure au fost de aproximativ 1,4 și respectiv 1,7 ori mai mari decât 0,35 așteptate fără vânătoare. EP Bird a fost puternic asociat cu dimensiunea, iar insectivorele de la etaj, despre care se știe că sunt susceptibile la fragmentare, au fost mai puțin susceptibile la vânătoare decât frugivorele. Având în vedere dovezile activității de vânătoare trecute și prezente în zonă și lipsa de sprijin pentru explicații alternative, sugerăm că vânătoarea a sporit extirparile păsărilor de pădure cu aproximativ 1,3 - 1,6 ori.

Concluzii

Acest studiu evidențiază importanța utilizării relațiilor dintre specii și zone pentru a separa efectele zonei de impactul vânătorii. Rezultatele noastre sugerează că vânătoarea mărește substanțial extirparea speciilor în peisaje tropicale fragmentate și intervențiile de conservare care vizează doar despăduririle vor fi, prin urmare, inadecvate.

Introducere

Modificarea peisajelor tropicale prin exploatarea umană și fragmentarea pădurilor în consecință provoacă epuizarea severă a speciilor native (Sodhi și Ehrlich, 2010; Gibson și colab., 2011). Creșterile de drumuri și trasee asociate cu fragmentarea sporesc, de asemenea, accesibilitatea pădurilor la vânători, intensificând în continuare pierderile de specii (Peres și Lake, 2003; Sodhi și colab., 2004; Bregman și colab., 2014). Deși biodiversitatea în majoritatea părților tropice este afectată atât de fragmentarea pădurilor, cât și de vânătoare, multe studii abordează doar fragmentarea (Galetti și Dirzo, 2013), care este inadecvată din cauza efectelor în cascadă cauzate de factorii de stres multipli (Brook și colab., 2008). Aici, ne întrebăm cum să partiționăm efectele factorilor de stres multipli. Cunoașterea răspunsului este crucială pentru politica de conservare, deoarece amenințările diferite au soluții diferite. De exemplu, politicile care vizează numai defrișările ar putea prioritiza creșterea suprafeței protejate, în timp ce politicile care vizează vânătoarea s-ar putea concentra pe gestionarea rezervațiilor existente.

Modelul clasic de funcție de putere (S = cA z; Arrhenius, 1920) este utilizat pe scară largă pentru a proiecta extirparea speciilor și datoriile de extirpare datorate fragmentării habitatului (de exemplu, Pimm & Askins, 1995; Brooks și colab., 1999; Wearn și colab., 2012; Olivier și colab., 2013). Recent, acest model a fost adaptat pentru a prevedea mai bine extirparea speciilor datorită alterării habitatelor prin exploatarea umană (de exemplu, Pereira & Daily, 2006; Koh & Ghazoul, 2010; Hanski și colab., 2013). Cu toate acestea, în situațiile în care extirparile sunt determinate de factori de stres multipli (de exemplu, vânătoare și defrișări), modelele de suprafață a speciilor (SAM) sunt susceptibile să le subestimeze (Laurance, 2008; Fattorini și Borges, 2012). În astfel de situații, încorporarea listelor de specii trecute și prezente și a acoperirii pădurilor într-un model de specie - zonă poate fi utilizată pentru a estima inflația în pantă (z) prin compararea pantei măsurate cu specia așteptată - panta de suprafață a taxonului datorită numai efectelor suprafeței. Recunoașterea inflației de pantă poate ajuta la identificarea prezenței unei amenințări suplimentare, cum ar fi vânătoarea, și poate oferi o estimare a creșterii extirpațiilor care rezultă din amenințarea suplimentară.

În acest studiu, am examinat influența atât a vânătorii, cât și a fragmentării pădurilor asupra păsărilor într-o regiune bogată în specii din sud-vestul Chinei (Ding și colab., 2006), unde pădurile tropicale sunt vânate și au fost recent fragmentate prin extinderea plantațiilor de cauciuc monocultiv (Wang, 1991; Yi și colab., 2014). Acest peisaj a fost în mare parte împădurit la mijlocul secolului al XX-lea (Fig. 1), când zona a fost cercetată anterior pentru păsări între 1954 și 1983 (Yang, 1993; Yang și colab., 1995; Xu și colab., 2006; vezi secțiunea „2.3” pentru detalii). Pentru a separa efectul vânătorii de cel al pierderii pădurilor, am folosit SAM-uri calibrate matricial și SAM (Pereira & Daily, 2006; Koh & Ghazoul, 2010) pentru a estima pantaz) a dispariției păsărilor forestiere în peisaj și a comparat-o cu specia așteptată - panta suprafeței păsărilor în absența vânătorii (z = 0,35; Koh & Ghazoul, 2010; Pereira și colab., 2014; vezi secțiunea „2.5” pentru detalii). Trebuie remarcat faptul că această panta așteptată a speciei - suprafață a fost derivată dintr-o revizuire a studiilor de fragmentare și, deoarece este probabil că multe peisaje studiate au fost expuse și la vânătoare, utilizarea acestei cifre poate umfla în continuare rolul pierderii habitatului. Cu toate acestea, întrucât am fost interesați de rolul vânătorii, aceasta a fost o abordare conservatoare pentru studiul nostru.

utilizarea

Am prezis că pante ale matricei - calibrate și SAM-urile din mediul rural calculate pentru păsările de pădure din peisajul studiat vor fi mai mari decât panta așteptată (z = 0,35) într-un peisaj neînvins, din cauza dovezilor privind vânătoarea trecută și actuală în zonă și lipsa sprijinului pentru influența asupra păsărilor a altor forme de tulburare umană (vezi 4). În plus, am prezis că vânătoarea va duce la o creștere a pantei care ar fi mai mare pentru frugivorii pădurii favorizați de vânătoare decât insectivorii de la subpământ. Mai mult, am folosit o abordare comparativă de modelare macroecologică pentru a determina istoricul vieții păsărilor și trăsăturile ecologice care influențează riscul de extirpare, subliniind efectele independente ale dimensiunii și ale dietei.

Metode

Zonă de studiu

Am efectuat studiul nostru în Menglun (21 ° 55′N, 101 ° 15′E; 335 km 2), prefectura Xishuangbanna, provincia Yunnan, sud-vestul Chinei. Ne-am concentrat asupra zonei aflate pe o rază de 10 km de Grădina Botanică Tropicală Xishuangbanna (XTBG), care acoperă 93% din suprafața totală (335 km 2) din limitele politice ale Menglun. În această zonă, plantațiile de cauciuc s-au extins de la 12% la 46% din suprafața terenului între 1988 și 2006 (Hu și colab., 2008), după o modificare a reglementărilor privind proprietatea funciară, a rezultat o extindere masivă a fermelor mici de cauciuc (Yi și colab., 2014). În mod istoric, vânătoarea a fost predominantă în zonă (Wang, 1991; Yang, 1993). În prezent, patru fragmente mari (> 1000 ha fiecare; trei sunt arii protejate) contribuie cu> 90% din acoperirea totală a pădurilor din Menglun (Fig. 1). Majoritatea celorlalte fragmente mai mici (medie = 18 ha) se află pe versanți abrupți, de-a lungul pâraielor sau râurilor sau pe soluri care nu pot fi cultivate (de exemplu, carsturi de calcar; Liu & Slik, 2014). Peisajul era acoperit de pădure tropicală sezonieră de câmpie înainte de expansiunea recentă a cauciucului (Yi și colab., 2014).

Acoperirea pădurii

Am realizat hărți de acoperire a pădurilor pentru peisaj pe o rază de 10 km de Menglun, prin calcularea indicelui de vegetație a diferenței normalizate (NDVI) a datelor multispectrale din Landsat - 2 Multi Spectral Scanner (MSS) și Landsat - 5 imagini Thematic Mapper (TM) (Rezoluție spațială de 30 m) achiziționată în februarie 1976 și 2010. Aceste imagini au fost selectate deoarece aveau cea mai mică acoperire de nori și copacii de cauciuc sunt pe scurt fără frunze în acest moment, sporind contrastul cu pădurea tropicală în mare parte veșnică (Yi și colab., 2014). Imaginile Landsat au fost descărcate de la Centrul de Observare și Știință a Resurselor Pământului (EROS), S.U.A. Studiul Geologic (USGS). Valorile NDVI> 0,1 au fost convertite în 1 și toate celelalte în 0. Rasterul rezultat a fost convertit într-un fișier de formă vectorială ca hartă a pădurii pentru a calcula suprafața totală a pădurii din peisaj.

Studii de păsări

Xishuangbanna deținea 37% din speciile de păsări ale Chinei și multe expediții timpurii chinezești și rusești au vizitat regiunea (1954-1983; Xu și colab., 2006). Majoritatea sondajelor au inclus colecția de piei de păsări. Din aceste date, o serie de cărți despre speciile de păsări din provincia Yunnan (Yang și colab., 1995) și Xishuangbanna (Yang, 1993) au fost pregătite. Un alt studiu a enumerat speciile observate în rezervațiile naturale (Xu și colab., 2006). Această literatură specifică localitatea în care a fost colectată specia, așa că am reușit să construim o listă a speciilor de păsări care au fost înregistrate sau colectate de la Menglun Township înainte de 1983.

Date și clasificări ecologice ale păsărilor

Pentru a investiga corelații de extirpare în rândul speciilor de păsări, am măsurat șase istorii de viață și trăsături ecologice folosind datele de la Yang și colab. (1995) și Robson (2000). Acestea au fost specializarea forestieră (specializată sau nespecializată), dimensiunea medie a corpului (lungimea coastei până la coadă), lățimea habitatului (numărul observat de habitate în care apare o specie; interval 1-8), tipul de dietă primară (frugivor, insectivor, carnivor, granivor, nectarivor), lățimea dietei (numărul de articole înregistrate în dieta sa; intervalul 1-5) și dimensiunea minimă a ambreiajului. Am împărțit în continuare insectivorele forestiere în trei categorii verticale de utilizare a nișei: subpădurea, culegerea scoarței și baldachinul. Insectivorii de la subpământ se hrănesc în mod predominant la 4 m de sol. Coaja - insectivorii care culeg predominant hrănesc pe trunchiurile copacilor prin culegerea sau excavarea lemnului. Speciile rămase care se hrănesc în straturile medii, baldachin și emergente au fost clasificate ca insectivore cu baldachin.