有多少个树种在亚马逊和多少人会灭绝
斯蒂芬·p·哈贝尔* + FANGLIANG他*理查德•康迪特+§LUIS BORDA-DE-AGUA *将詹姆斯·科尔纳和汉斯TER STEEGE #
新的道路、农业项目、伐木和采矿声称曾经纯净原始的亚马逊森林的一个更大的领域。千禧生态系统评估(MA)预测的灭绝的大部分亚马逊树种基于预期损失的森林覆盖在未来几十年。这些物种灭绝率的估计是准确的吗?我们用中性理论估计数量,相对丰富,规模和范围树种在亚马逊metacommunity,估计可能树种灭绝发表乐观和亚马逊不乐观的场景。我们估计巴西亚马逊流域的一部分(或已经)11210树种及胸径大小> 10厘米(茎胸径)。其中3248种人口大小> 100万个人,,忽视可能的气候变化影响,几乎所有这些常见物种持续乐观和不乐观的情况下。raybet雷竞技最新罕见的丰富频谱结束,然而,中性理论预测与< 10000 = 5308种典型个体的存在
*生态学和进化生物学部门,加州大学洛杉矶CA 90095;+热带森林科学中心,史密森热带研究所,0948部队,APO AA 34002 - 0948;^的可再生资源,阿尔伯塔大学,埃德蒙顿,AB,加拿大T6G 2 h1;§国家生态中心的分析与合成、加州大学圣芭芭拉分校CA 93101;UDepartment植物生物学,乔治亚大学,雅典,GA 30602;和#环境生物学研究所植物生态学,和生物多样性部分,国家植物标本的荷兰,乌特勒支大学3584 CA乌得勒支,荷兰。
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als每个预计将遭遇近50%的灭绝率下不乐观的砍伐森林场景和«损失率37%甚至在乐观的情况下。大多数这些物种有小范围大小和极易受当地的栖息地的丧失。100年乐团随机模拟,我们发现意味着总物种灭绝率20%和33%的树种在巴西亚马逊河在乐观和不乐观的情况下,分别。
甚至获得一个非常粗略的估计总数的(亚马逊)森林群落物种,必须作出一个假设关于常见和罕见的物种之间的关系。
亚马逊河及其支流的流域是巨大的,覆盖«7179100平方公里,最长的维度盆地«6815公里。亚马逊盆地包含«剩下世界上40%的热带森林,生态仍完好无损,或很大程度上,特别是在西方亚马逊。然而,严重的担忧已提高了大规模灭绝的可能性树种在未来几十年,由于道路网络的扩张,特别是在巴西亚马逊河(惠特莫尔和萨奥尔,1992;Laurance et al ., 2001年,2002年;匿名,2006)。这些道路开放不受干扰的地区采掘使用先前难以接近的区域远离亚马逊森林的河流和森林的后续结算牧场,农业作物生产,和树种植园商业上重要的物种,主要是外来植物。人为栖息地的破坏可能是现代物种灭绝的最大原因(埃尔利希和欧利希,1981;威尔逊和彼得,1988;威尔逊,1989)。raybet雷竞技最新气候变化可能会成为一个更大的原因在下个世纪灭绝(Thomas et al ., 2004; Williams et al., 2007).
本章探讨的问题有多少树种在亚马逊和他们中的许多人将如何灭绝栖息地的丧失在接下来的几十年。50多年前,早在亚马逊森林的生存成为一个标题问题,提出和两位专家亚马逊树植物,皮雷和黑色,做了一个开创性的尝试回答“多少树种”的问题样品的原始森林东部亚马逊州的帕拉。在他们的第一篇论文,报告项树种在几个1公顷土地,他们遇到了一个大的树种只有一次(一个人)(黑色et al ., 1950)。在第二项研究(皮雷et al ., 1953),他们增加了他们的阴谋规模为3.5公顷,希望更大的样本容量会减少单物种的数量,但问题只有更糟而不是更好。
皮雷和同事并没有让自己的雄心勃勃的目标试图估计树种的数量在所有的亚马逊只是在特定的“协会”他们取样。然而,上面的报价表明皮雷et al。(1953)被意识到的困难回答“有多少物种”问题没有一个理论假设关于相对物种丰度的分布。两个主要竞争对手统计假设,和现在一样:费雪的logseries(费舍尔et al ., 1943)和普雷斯顿的对数正态(普雷斯顿,1948)。logseries预测,最常见的丰富类rarest-singletons,皮雷和同事观察到。他们发现的179种,45个物种(25%)发生一次。尽管如此观察,皮雷et al。(1953)认为,普雷斯顿“最合理”是对数正态假设,尽管他们不符合或提及费舍尔logseries,普雷斯顿的纸是批判。当一个人做这个练习,费舍尔logseries真正适合自己的数据很好(图6.1)。但这些数据从森林的小块被亚马逊标准相对种类丰富。因此问题出现了:这两种分布是一个更好的适合树种相对丰度的分布在热带树社区一般,更具体地说,相对树物种丰度在亚马逊流域的全部吗?
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- 图6.1的费雪的logseries亚马逊树种相对丰度数据皮雷et al。(1953)。
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这个问题的答案是高度相关的问题在这一章的标题,因为这两个相对丰富的假设产生截然不同的树种总数的预测亚马逊以及有多少这些物种可能灭绝。logseries假说预测更大数量的洞口,更大一部分的这些物种很少很比对数正态的假设。这是因为普雷斯顿(1962)的标准对数正态假设假设一个固定的方差或扩散分布的日志物种的丰富性不考虑样本容量。这种假设的结果是,八度的log2分离最常见和最稀有的物种丰度不增加增加样本量。因此,随着常见物种的丰度增加在较大的样品,所以样品丰富的稀有物种也必须增加对数比例。规范化对数正态假设,反过来,意味着如果一个人需要一个足够大的样本,例如,整个亚马逊,绝对非常罕见的物种的数量应该是非常小的,因为总丰度最常见的亚马逊树种是非常大的。
相比之下,费雪的logseries没有这样fixed-variance假设,和日志物种丰度的方差稳步增加,增加样本量。这是因为极其稀有物种不是以前遇到不断发现随着样本量的增加,尽管之前发现的物种变得越来越常见的大样本。logseries,预期的物种数量^有丰富n等于
^ (n) = (xn / n),那里是一个安装多样性参数,x是一个参数的值接近但低于统一(如果x > 1,那么这个系列不收敛)。费舍尔是一个,作为目前已知参数,已经成为使用最广泛的物种多样性的措施,因为它的价值变化缓慢的增加样本大小排序的个人来自社区和物种。为什么费舍尔是一个应该相对稳定,这两个参数的生物学意义和x,才明白中性理论的发展。
应用中性理论:费雪的LOGSERIES还是普雷斯顿的对数正态?
我们如何估计亚马逊树种丰富由于栖息地的丧失和物种灭绝风险?我们可以通过使用中性理论的框架来估计树在亚马逊meta -多样性
社区和预期的相对物种丰度和物种分布范围大小。“metacommunity”指的是evolution-ary-biogeographic单元中大多数成员物种花整个进化,从起源到灭绝,一个概念适当的整个亚马逊盆地。中性理论生成一个生物多样性8唯一指定不仅有多少物种数量预计将出现在稳态灭绝物种形成与metacommunity也预期每个物种的丰度。8数量是中性理论的基本数量的乘积成正比的人均物种形成率metacommunity metacommunity的大小。Metacommunity只是之和人口规模大小Metacommunity所有物种的。从中性理论是一个重要的发现,预期metacommunity相对物种丰度分布是费舍尔logseries(哈贝尔,2001;罗蒙等,2003)。
logseries分布适用于情况下当metacommunity是连续的,如大陆热带森林,但不一定是如果一个岛屿模型更适合metacommunity,珊瑚礁在孤立的情况下分散在太平洋(罗蒙et al ., 2007)。值得注意的是,它还证明,中性理论的基本生物多样性8号是一样的,费舍尔,费舍尔的庆祝多样性指数logseries,参数x的logseries人均出生率比人均metacommunity死亡率。费舍尔是一个非常稳定的原因,根据中性理论,是物种形成的年平均增长率成正比metacommunity metacommunity的大小,都非常稳定的数字。
我们如何配合费雪的logseries树种的总数在亚马逊和它们的相对丰度是未知?亚马逊的广泛区域尚未充分收集。此外,大量的材料已经收集有待描述和分类第一次和许多团体需要修正,消除同义词物种描述多次从集合由不同博物馆从亚马逊的不同部分在不同的时间。然而,尽管当前问题了解考察地理上决定亚马逊的树木更可靠。大多数未定树种至少可以被放置到一个已知属合理的信心。这是幸运的,因为我们可以测试的配合logseries和亚马逊的丰度的对数正态属。
中性理论断言,通用,familial-level演化支也应该遵守metacommunity动力学和物种相同,唯一不同的是,他们应该降低税率比物种起源和物种灭绝。在过去的二十年里,一个数据集组成
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- 图6.2的费舍尔的logseries亚马逊树属的相对丰度数据(数据从ter Steege et al。(2006)]。费雪的= 71 (8)。
四分之一百万个人树记录已经被许多人聚集大量的小块在亚马逊盆地(ter Steege et al ., 2006)。情节在巴西亚马逊扩展到亚马逊哥伦比亚、厄瓜多尔、秘鲁和玻利维亚西部和东北的圭亚那地区的盾牌。288973棵树被分为514属。
这些属的丰度由费雪的logseries配合得非常好,不是普雷斯顿的对数正态(图6.2)。费舍尔的数据很好地符合价值71 (8)。物种Preston-style直方图封存到翻倍类丰度(图6.2插图图)没有在中间丰度和展览模式预测的平顶logseries物种组合,但不是由对数正态。鉴于这种结果——尽管我们还不知道的物种丰度分布树植物Amazon-it极不可能的物种将普雷斯顿标准对数正态分布。这不同于流行的观点,即热带低地森林P-diversity较低,由相对普遍常见的物种(康迪特et al ., 2002)虽然有些纠纷这一观点(托米斯特et al ., 1995)。
估计亚马逊树种的数量和丰富的生物多样性
建立了费舍尔的logseries和中性理论给出一个适合的多样性属在亚马逊的树木,现在我们需要估计树和相对丰富的物种多样性水平。描述的亚马逊盆地«50000维管植物物种,在整数,其中大约一半是伍迪。其中,大约一半是树,到达生殖成熟胸径> 10厘米。这个收益率估计«12500树种在整个亚马逊盆地。这无疑是保守的,因为的物种的数量可能是远低于对鼻窦物种的数量。巴西亚马逊河,这构成了三分之二(64.7%)的整个盆地,预计«11210树种。这个数字是预计将阿伦尼乌斯的物种-区域关系的z值0.25。我们可以估计生物多样性8号或费舍尔是一个为所有亚马逊树种当我们知道个人的数量树木在亚马逊。树的平均数量> 10厘米胸径752块在亚马逊600农业,这意味着60000 km-2。亚马逊盆地的面积是7179100平方公里,收益率4.3075 -1011棵树木胸径> 10厘米。巴西亚马逊雨林的面积是4468400平方公里,这使2.6810 -1011棵树。从logseries, S = aln的关系(1 + N / a),收益率= 743为整个亚马逊和巴西亚马逊的= 500。这些数字非常合理的估计50-ha 8的情节在Yasuni国家公园在亚马逊厄瓜多尔(8 = 212)。
现在,我们估计的基本生物多样性8号为亚马逊盆地和盆地的一部分,是在巴西,我们可以计算出相应的logseries相对物种丰度分布。巴西亚马逊的logseries等级丰富曲线见图6.3。最丰富的物种总丰度估计有38.9亿人> 10厘米胸径,尽管其丰富,它包括只有1.393%的树木。大量的树
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- 图6.3预测logseries等级丰富树种在巴西亚马逊河的曲线。metacommunity这个计算的大小为4648400平方公里乘以60000茎> 10厘米胸径km-2。费舍尔的价值是一个(或8)这个计算是500年。
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物种非常丰富;3248种(29.0%)> 106个人在巴西亚马逊河,和4575种(40.8%)> 105人> 10厘米胸径。另一端相对丰富的光谱,我们估计,超过三分之一的所有物种(3981或35.5%)在巴西亚马逊河都有(或已经)总人口大小< 103人。其余季度树种在巴西亚马逊河估计丰度在103年和105年之间个人胸径> 10厘米。
估计亚马逊树种的范围大小
许多常见亚马逊树种必须有非常大的范围大小。在肥沃的土壤,aseasonal-climate,高的基因多样raybet雷竞技最新性的森林西方亚马逊,许多相同的物种被发现在树社区南北相隔数千公里的安第斯山脉的东部(ter Steege et al ., 2006;康迪特et al ., 2002)。一个可以计算两棵树的概率随机抽样从地理上分开树社区是相同的物种从现有的情节在亚马逊西部数据。减少后迅速在短距离(< 100),这个概率衰减很慢大距离(康迪特et al ., 2002)。然而,有更高的物种和周转率属当一个遍历亚马逊流域季节性梯度从东南西北(aseasonal)(高度季节性)和土壤肥力梯度从东北西南(高生育率)(低生育率)(ter Steege et al ., 2006)。
非常普遍,广泛的物种> 106名成年人构成总数的四分之一到三分之一的亚马逊树种,和这些物种预计将有广泛的范围在亚马逊。但什么是许多稀有的范围大小在亚马逊盆地非常罕见的物种?罕见的在现在的环境下,我们意味着一个给定物种的全球人口规模很小,无论个人的空间分布和密度的植物物种。估计范围大小,我们需要知道人口规模和占地面积之间的关系。如果我们假设当地人口密度常见和罕见的物种大约相同的数量级(例如,因为类似的数量级传播种子的距离),那么,稀有物种通常会比常见的物种有较小的范围大小。泛化可能违反了如果稀有物种系统更可能有一个支离破碎的metapopulation结构比普通物种。
无论热带树种群的空间结构,但是,我们可以采取实证方法对这个问题使用映射50-ha情节。我们可以问:如何平均距离焦树一个同种的邻居变化随着等级的邻居,即。,
树种在亚马逊/ 115
第一个最近邻距离,第二个最近邻,等等,第n个最近邻吗?物种总人口规模的n个人,然后平均半径的范围将由第n个最近邻的平均距离。在采取这种方法,一个没有假设分散或热带树种的物种聚集程度,但是我们知道,大多数热带树种成群分布(哈贝尔,1979;康迪特et al ., 2000)。
与随机(泊松)人口分散,汤普森(1956)证明了平均距离的rn是由n个最近邻
E [r 1 = n•(2 n) != nU2 L n jv§2 (2 n×n !),
其中5个是单位面积上的平均密度的树木。E (rn)的距离的函数n是渐近幂律大n。上述近似来源于英镑的公式,拥有很好甚至小n。因此,距离和等级之间的双对数关系的斜率最近邻方法0.5 n ^ ^ Poisson-distributed人口。独立权力法律是方便的,因为他们的规模,这意味着我们可以计算E (rn)对于任何任意大的人口规模。但这结果是获得了一个随机分布的人口。非随机分布的热带树的数量呢?
一个很好的近似,日志E (rn)和o (log n)之间的关系也是一个幂律非随机分布的热带树种群。我们计算对数之间的关系距离第n个最近邻和日志等级最近邻的树种,总丰度> 102人(155种)50-ha情节Barro科罗拉多岛上(BCI),巴拿马。几乎所有这些都是很好的权力法律,说明两个任意选择的物种在图6.4中,所有茎> 1厘米胸径(图6.4 a和c)和树冠成年树> 20厘米胸径(图6.4 b和d)。基于可用的数据,这些幂律关系似乎也在空间尺度上> > 50公顷。例如,Tabebuia guayacan(紫葳科),成人canopy-emergent物种的个体可以通过使用准确的人口普查从Quickbird卫星高光谱数据,展示一个非常精确的双对数关系在整个15.2平方公里面积BCI(图6.5)(J.K.和S.P.H.未公开的数据)。因此,我们假设这关系还持有更大的尺度。约翰·哈特表示,这个结果可以证明(j·哈特,未发表的工作)。计算范围大小的11200个树种在巴西亚马逊,我们调整了拦截的罕见的双对数回归以反映效果第一近邻距离(图6.4 /),
Z, 3 X 100 300 1000
排名最近邻
Z, 3 X 100 300 1000
排名最近邻
图6.5 n的平均距离最近的景观关系同种的邻居焦的植物和最近邻的秩的罕见的树树冠Tabebuia guayacan(紫葳科)15.2平方公里面积BCI,巴拿马。幂律关系对t . guayacan成人:log10 (n最近邻距离= 1.7099 + 0.6586 log10(排名最近邻),R2 = 0.998。
我们调整基于逆斜率日志丰富和斜率的关系(图6.4 e)。
平方公里的预测意味着范围大小物种丰度的不同表6.1列出了七个数量级。极其罕见的树种与人口大小< 103个人在区域范围大小< 14平方公里。相反,丰富光谱的另一端,物种> 106个人范围大小< 261000平方公里。物种> 108人占领整个亚马逊盆地。这些人口规模和范围的计算是基于所有个人的幂律公式
物种丰度 |
范围区域,平方公里 |
巴西亚马逊的一部分 |
1.0 x 101 |
2.076 x 10 - 2 |
4.467 x - 9 |
3.0 x 101 |
9.878 x 10 - 2 |
2.125 x可达 |
1.0 x 102 |
5.459 x 10 - 1 |
1.174 x 10-7 |
3.0 x 102 |
2.598 x 100 |
5.589 x 10-7 |
1.0 x 103 |
1.436 x 101 |
3.069 x 10 - 6 |
3.0 x 103 |
6.834 x 101 |
1.470倍的纯 |
1.0 x 104 |
3.772 x 102 |
8.115倍的纯 |
3.0 x 104 |
1.797 x 103 |
4 3.866 x打败 |
1.0 x 105 |
9.935 x 103 |
2.137 x三分 |
3.0 x 105 |
4.728 x 104 |
1.017 x 10 - 2 |
1.0 x 106 |
2.613 x 105 |
5.621 x 10 - 2 |
3.0 x 106 |
1.244 x 106 |
2.676 x 10 - 1 |
1.0 x 106 |
1.244 x 106 |
2.676 x 10 - 1 |
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胸径的茎直径> 1厘米,与斜率和截距调整的物种丰度n(图6.4 e和f)。
估计树物种灭绝风险在巴西亚马逊河
在巴西亚马逊热带森林所覆盖的区域仍然是非常大的,但是,部分原因是它是如此之大,巴西也最高绝对速度的森林砍伐热带国家在这个世界上。从1990年到1994年,平均每年在巴西亚马逊森林砍伐率是137万hayr-1,上涨61%,至220万年hayr-1十年后2000 - 2004年(Laurance et al ., 2004)。这个森林消失的速度相当于结算面积总和的康涅狄格州每年和特拉华州。这个结算代表= 0.43%总表面积的亚马逊,不纠正nonforest地区河流、湖泊和已被砍伐亚马逊的部分。当应用这样的修正,保守估计目前在巴西亚马逊森林的砍伐率= 0.7%的一年级。
灭绝的实际风险的亚马逊是什么树种的森林砍伐造成的短期内,即。,在接下来的几十年?我们现在可以尝试回答这个问题,至少第一近似,面对我们的计算相对物种丰度和范围大小的地图投影在亚马逊森林覆盖的损失。详细地图由Laurance et al .(2001)由两个图形场景的巴西亚马逊河的未来。一个场景,他们认为“乐观”(图6.6)和其他“不乐观”(图6.6 b)。他们评估当前和悬而未决的公路建设项目,农业发展和城市化,伐木,采矿,然后他们土地利用分为四类:“严重影响地区,”“中度影响地区,”“light-impact地区”和“原始区域”。There is a marked increase in the percentage of area in those four categories of impact, in going from the optimistic to nonoptimistic scenarios. The percentages of area in the four land-use categories under the optimistic scenario were 36.7%, 16.1%, 23.1%, and 24.1%, respectively. Under the nonoptimistic scenario, however, these percentages become: 49.4%, 25.4%, 21.0%, and 4.2%, respectively. For our own analyses, we digitized the maps of Laurance et al. at a spatial resolution (pixel size) of 10 x 10-km cells and classified each of these cells into one of the four land-use categories. We limit the analysis to the Brazilian portion of the Amazon because we do not have comparable maps for parts of the Amazon Basin that lie outside Brazil.
计算灭绝风险树种在亚马逊也许是最问题最投机的分析的一部分,但它是一个保护至关重要,我们觉得我们的问题
人口
大小
图6.6的未来场景的巴西亚马逊[Laurance后et al . (2001)]。(一)乐观的场景。(b)悲观的场景。材质的强度反映了人类的相对强度的影响。看到这些影响的文本描述。(c)物种的相对大小范围高度丰富的物种,在规模与地图的巴西亚马逊。
必须继续下去。无论我们的灭绝率估计的准确性,我们相信,估计理论通知树种相对丰度和物种的分布范围大小可能比估计不是基于这样的信息更准确。两个最困难的问题是:我们不知道的物种范围我们可以估计身体位于亚马逊(Amazon)和(2),或许更重要的是,我们不知道这些树种将如何应对每一个土地使用类别。
面对这些挑战的信息,我们采取了以下方法。关于第一个问题,目前我们能做的最好是执行一个大型的随机模拟我们指定的地点的所有物种metacommunity随机在巴西亚马逊河,然后平均灭绝对这些模拟结果。在每个随机模拟,我们的重心分配物种范围随机位置,然后计算每个土地利用分类的像素数量躺在计算范围内大小给定物种的丰度。与——< 102典型个体物种
图6.6的未来场景的巴西亚马逊[Laurance后et al . (2001)]。(一)乐观的场景。(b)悲观的场景。材质的强度反映了人类的相对强度的影响。看到这些影响的文本描述。(c)物种的相对大小范围高度丰富的物种,在规模与地图的巴西亚马逊。
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肌萎缩性侧索硬化症、计算范围大小是小于单个像素,和每一个被分配到一个像素的一个土地使用类别。然后我们计算物种的分数范围是在每一个土地使用类别。范围领域最初计算圆的半径均值第n个最近邻距离,但在我们的模拟,我们允许指南针方向和形状不同圆,椭圆的最大比例4:1的物种范围超过100平方公里(最小像素大小),与长轴在随机角度对北方。巴西亚马逊的相对大小和一些较大的物种范围大小显示在图6.6摄氏度在相同规模的地图图6.6 a和b。
关于第二个问题反应物种的土地使用类别有灭绝运行三个场景,第一个我们认为最有可能。第一个场景遵循中庸保守统治的三个灭绝scenarios-conservative预测物种灭绝率的大小。规则是,一个物种会灭绝,如果且仅当它的范围完全在于严重影响的地区。的四个土地使用类别,严重影响地区,最有可能导致树灭绝物种间限制这些区域,因为他们失去了几乎所有的主要森林覆盖,森林是非常小的,孤立的,和高度不安的残骸。
尽管投机,我们认为它可能其他土地使用类别上面提升物种灭绝的影响将是轻微的背景。尽管nonop-timistic惊人的视觉外观的场景地图(图6.6 b),土地使用类别的描述在网上补充材料的纸Laurance et al。(2001)不描述可能造成许多影响,如果有的话,树种灭绝,在我们看来。例如,light-impact地区仍然保留原始森林覆盖几乎完好无损(> 95%),但可以“经验非法金矿,小规模农业、狩猎、hand-logging,和nontimber资源开采(如橡胶)。“即使中度影响地区仍然大多完好的原始森林覆盖(> 85%),但“包含本地化森林空地和一些道路,并可能受到伐木、采矿、狩猎,石油和天然气勘探。“第四土地使用类别,原始,根据定义,引用或“自然”状态的灭绝发生在背景。这些领域被描述为“完全完整的原始森林覆盖和是免费的人为影响除了有限的狩猎、捕鱼和临时性农田农业由传统的土著社区。”
然而,我们可以建立一个合理的第二个灭绝的场景,在该场景中,中度影响地区的物种可能灭绝速度高于背景,甚至在light-impact地区。这可能是最不保守的场景中,一个预测最灭绝。
因为平均土地使用类别广泛,他们可能会掩盖当地异质性的速度损失的森林覆盖,所以可想而知,一个罕见的,本地化特有种清除的地区很可能会被淘汰。仍然在我们的第二个场景中,物种灭绝,如果他们完全在于严重影响区域范围。然而,他们也可以灭绝如果他们有范围内部分或全部适度或者light-impact地区。另一个方案的规则是,有15%的概率的每个单元格的物种灭绝在中度影响区(因为有15%的森林覆盖在这些领域的损失)和5%的灭绝概率的每个细胞占据light-impact区(因为有5%的森林覆盖在这些领域的损失)。这些“抛硬币”每个细胞都被认为是独立的伯努利试验,所以联合事件的概率是每个细胞概率的乘积。如果物种没有unimpacted地区的范围,如果在所有的细胞会灭绝轻-中度影响地区(和它灭绝所有严重影响细胞),全球物种就会灭绝。
第三个场景是在另一个极端,最保守的假设,预测物种灭绝率最低。这个场景说即使一个物种被限制为严重影响区,它有一个非零的生存机会。很难知道生存概率给一个物种,但我们认为,更大的物种的范围(个人),机会越大,一些当地居民将生存在一个森林的片段。为了论证,我们假定在这个场景中,一个物种存活的可能性为5% /严重影响细胞占据。一个可以运行许多不同版本的这个场景与不同的生存概率。一个物种的范围是完全在严重影响区内可能仍然生存如果严重影响细胞的存活至少在一个占据了。
鉴于这些灭绝的场景,预测物种灭绝率是什么?图6.7显示了结果的中间派灭绝场景1。定性模式的概率是灭绝的物种丰度是一个逻辑函数(范围大小),稀有物种的灭绝概率高,跌至零概率阈值对于物种超过临界人数规模方面的«106人。人口大小的«104人以下,平均接近灭绝的可能性的比例严重影响地区Laurance et al。(2001)乐观和不乐观的砍伐森林场景。这个结果并不意外,因为预测范围大小的树种与< 104人很小,< 24平方公里。不乐观的砍伐森林场景下3656个树种(32.6%)预计将灭绝,但只有354这些物种的种群大小> 105个人,只有42个物种将灭绝人口大小> 106个人。但即使在乐观的砍伐森林场景中,2228个树种
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图6.7预测物种灭绝率的树种在巴西亚马逊河的乐观和不乐观的场景下Laurance et al。(2001)人口规模的函数。丰富垃圾箱(直方图酒吧)标记的以10为底的对数下界的丰富各自的本。场景1:(a)灭绝物种灭绝只有在他们的整个地理范围是严重影响地区(图6.6)乐观或不乐观的场景Laurance et al。(2001)。(b)比较灭绝的场景1和3。在灭绝的场景3中,严重影响地区的物种生存管理如果至少有一个被占领的细胞存活,每单元0.05的概率。灭绝场景2(数据未显示),物种的灭绝,如果他们的一部分地区范围除了沉重的打击,给灭绝场景1结果非常相似
日志物种丰度
图6.7预测物种灭绝率的树种在巴西亚马逊河的乐观和不乐观的场景下Laurance et al。(2001)人口规模的函数。丰富垃圾箱(直方图酒吧)标记的以10为底的对数下界的丰富各自的本。场景1:(a)灭绝物种灭绝只有在他们的整个地理范围是严重影响地区(图6.6)乐观或不乐观的场景Laurance et al。(2001)。(b)比较灭绝的场景1和3。在灭绝的场景3中,严重影响地区的物种生存管理如果至少有一个被占领的细胞存活,每单元0.05的概率。灭绝场景2(数据未显示),物种的灭绝,如果他们的一部分地区范围除了沉重的打击,给灭绝场景1结果非常相似
(19.9%)预计将灭绝,其中36物种种群大小> 105人。然而,对于3248种(29.0%)> 106人,没有预测灭绝在乐观的情况下。
灭绝场景2(结果未显示)给场景1定性相似的结果,因为我们很难灭绝在中度到light-impact地区(所有占领细胞在这些地区灭绝,灭绝的概率相当低的每一个细胞,每个细胞15%和5%灭绝概率在中等和light-impact地区,分别)。
灭绝场景3显示重要的“救援效应”相对于场景1物种与人口规模在103年和105年之间(图6.7 b)尽管严重影响地区的物种生存的概率很小在每个细胞的基础上。共3085种(27.5%)预计将灭绝在灭绝的情况下3,这是灭绝物种数量比571年减少在场景1,悲观的情况下。还有一个= 3%的改善意味着生存的物种与< 103个人,但这些稀有物种的灭绝率仍然很高,< 47%。
我们无法回答的一个问题是有多少个灭绝已经发生。在这一章写的时候,我们没有巴西亚马逊地区的地图已被砍伐。很明显,大部分亚马逊的大西洋森林已经消失了。这个事实反映在很少的变化严重影响地区东部亚马逊之间乐观和不乐观的森林砍伐的地图场景。因此,我们估计灭绝率由于未来的森林砍伐可能被高估了,因为它们包括物种已经灭绝。
结论和说明
近年来争议亚马逊的发展未来。一方面是科学家合法关心的快速砍伐亚马逊和潜在的后果不仅物种灭绝,而且对生态系统服务的损失,如气候改良、土壤保护,野生动物的福利和其他物种,取决于树木生存(Laurance et al ., 2001、2002、2004;raybet雷竞技最新布鲁克斯et al ., 2002)。然而,另一方面,是科学家们相信短期内灭绝的威胁,尤其是来自人口增长,过分夸大了,将来的森林砍伐率可能会下降(赖特和马勒-兰道,2006 a, b)。回想起来,许多的预测热带森林砍伐在1970年代和1980年代没有应验(迈尔斯,1980)。例如,著名的热带森林生态学家和biogeogra-pher, t·c·惠特莫尔(1980)写道,近三十年前,“冲击(热带雨林)将继续加速,减少森林公元2000年支离破碎的片段。“虽然他是错误的日期,如果一个人需要一个更长的时期来看,人们可能会担心惠特莫尔的黑暗视野将被证明是准确的。
目前分析的结果描绘了一幅更为复杂和微妙的画面亚马逊森林和树种的未来。一方面,我们认为所有的场景下,大量的常见树种几乎肯定会生存栖息地损失,是否需要一个乐观不乐观的森林砍伐
124 / (Stephen p .哈贝尔等。
在巴西亚马逊河。这是一个好消息。然而,目前尚不清楚有多少幸存者栖息地的丧失也会生存的小说气候预测亚马逊,其中包括明显温度和降雨量的变化,伴随着更长和更严重的干旱(威廉姆斯et al ., 2007)。raybet雷竞技最新坏消息是,大百分比的稀有和特有物种可能灭绝。灭绝的稀有树种的数量可能从栖息地的丧失可能在几百到几千。实际数量的风险是不确定的,因为它取决于许多稀有物种真的存在在亚马逊。
有很多警告这种分析。一个核心问题是费雪的logseries是否正确的树种相对丰度模型在亚马逊metacommunity树。这种假设会导致高物种丰富度的预测和许多稀有物种和稀有物种的灭绝率高。在辩护的理论中,有强有力的支持数据树种丰度在巴拿马中部(数据不提供),和在亚马逊从树属的丰度,logseries是正确的模型。
另一个需要注意的是,分析只考虑树种灭绝,而不是其他的潜在灭绝动植物物种(micro-bial ?),可能伴随栖息地的丧失。在热带雨林中也有许多复杂的生物交互影响生存和繁殖的热带树种,可能会严重影响森林退化之前完成森林砍伐。例如,许多热带树木是靠蝙蝠传粉的,他们的成功繁殖取决于蝙蝠。我们知道蝙蝠的易感性社区森林碎片?
另一个问题是,树种的数量计算的风险还取决于个别物种将如何应对不同水平的森林干扰和转换。这种未知的无疑是最具挑战性的方面的分析。尽管它是一个古老的科学栗,我们必须再次强调是多么重要对热带森林支持持续的基础科学。我们迫切需要信息生物地理学、人口规模,比较生活史,热带树种和环境的要求。作为这样的数据积累,我们不仅可以更准确评估灭绝的风险,但也更明智和聪明的建议如何拯救热带树种和森林免于灭绝。
确认
我们感谢n .皮特曼o .菲利普斯j . Chave d . Sabatier a . Duque肯尼迪。Molino M.-F。普雷沃斯特,r . Spichiger h·卡斯特罗,p•冯•希尔德布兰,r . Vasquez使用他们的数据未发表的情节亚马逊树属的丰度。这项工作已经由国家科学基金会支持的和实物史密森热带研究所的支持。
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