Loss of species and functions in a deforested megadiverse tropical forest

Conserv Biol. 2024 Mar 13:e14250. doi: 10.1111/cobi.14250. Online ahead of print.

Abstract

Tropical species richness is threatened by habitat degradation associated with land-use conversion, yet the consequences for functional diversity remain little understood. Progress has been hindered by difficulties in obtaining comprehensive species-level trait information to characterize entire assemblages and insufficient appreciation that increasing land-cover heterogeneity potentially compensates for species loss. We examined the impacts of tropical deforestation associated with land-use heterogeneity on bird species richness, functional redundancy, functional diversity, and associated components (i.e., alpha diversity, species dissimilarity, and interaction strength of the relationship between abundance and functional dissimilarity). We analyzed over 200 georeferenced bird assemblages in the Atlantic Forest of Brazil. We characterized the functional role of the species of each assemblage and modeled biodiversity metrics as a function of forest cover and land-cover heterogeneity. Replacement of native Atlantic Forest with a mosaic of land uses (e.g., agriculture, pastures, and urbanization) reduced bird species richness in a nonrandom way. Core forest species, or species considered sensitive to edges, tended to be absent in communities in heterogenous environments. Overall, functional diversity and functional redundancy of bird species were not affected by forest loss. However, birds in highly heterogenous habitats were functionally distinct from birds in forest, suggesting a shift in community composition toward mosaic-exclusive species led by land-cover heterogeneity. Threatened species of the Atlantic Forest did not seem to tolerate degraded and heterogeneous environments; they remained primarily in areas with large forest tracts. Our results shed light on the complex effects of native forest transformation to mosaics of anthropogenic landscapes and emphasize the importance of considering the effects of deforestation and land-use heterogeneity when assessing deforestation effects on Neotropical biodiversity.

Pérdida de especies y funciones en un bosque tropical megadiverso deforestado Resumen La riqueza de especies tropicales está amenazada por la degradación asociada con la conversión del uso de suelo, y aun así entendemos muy poco de las consecuencias que esto tiene para la diversidad funcional. El progreso está obstaculizado por las dificultades para obtener información completa de los rasgos a nivel de especie para caracterizar ensamblajes completos y la apreciación insuficiente de que la heterogeneidad creciente de la cobertura del suelo tiene el potencial para compensar la pérdida de especies. Analizamos el impacto que tiene la deforestación tropical asociada con la heterogeneidad del uso de suelo sobre la riqueza de especies de aves, la redundancia funcional, la diversidad funcional y sus componentes asociados (es decir, diversidad alfa, disimilitud de especies y fuerza de interacción de la relación entre la abundancia y la disimilitud funcional). Analizamos más de 200 ensamblajes georreferenciados de aves en el Bosque Atlántico de Brasil. Caracterizamos el papel funcional de las especies de cada ensamblaje y modelamos las medidas de biodiversidad como función de la cobertura forestal y de la heterogeneidad del uso de suelo. La sustitución del Bosque Atlántico nativo con un mosaico de usos de suelo (p. ej.: agricultura, pastura y urbanización) redujo la riqueza de especies de una manera no aleatoria. Las especies nucleares del bosque, o las especies consideradas como sensibles a los bordes, tendieron a estar ausentes en las comunidades de los ambientes heterogéneas. En general, la diversidad y la redundancia funcionales de las especies de aves no se vieron afectadas por la pérdida del bosque. Sin embargo, las aves en los hábitats con alta heterogeneidad eran funcionalmente distintas a las aves de los bosques, lo que sugiere un cambio en la composición x de la comunidad hacia especies exclusivas de mosaicos llevadas por la heterogeneidad de la cobertura del suelo. Las especies amenazadas del Bosque Atlántico no parecieron tolerar el ambiente degradado y heterogéneo pues permanecieron principalmente en las áreas con grandes extensiones de bosque. Nuestros resultados arrojan luz sobre los efectos complejos de la transformación de los bosques nativos en mosaicos de paisajes antropogénicos y recalcan la importancia de considerar los efectos de la deforestación y la heterogeneidad del uso de suelo cuando se evalúan los efectos de la deforestación sobre la biodiversidad neotropical.

【摘要】 热带物种丰富度面临着土地利用转换导致的栖息地退化的威胁, 但功能多样性所受影响却很少得到研究。由于难以获得全面的物种水平性状信息来描述整个动物集群的特征, 以及对增加土地覆盖异质性以帮助补偿物种丧失的认识不足, 目前的研究仍面临阻碍。我们研究了与土地利用异质性相关的热带森林砍伐对鸟类物种丰富度、功能冗余度、功能多样性及相关组分(即α多样性、物种异质性以及丰度与功能异质性之间的互作强度)的影响。本研究分析了巴西大西洋森林中的200多个有地理参照的鸟类集群, 描述了每个集群中物种的功能作用, 并将生物多样性指标与森林覆盖度和土地覆盖异质性进行了模型拟合。结果表明, 镶嵌式的土地利用类型(如农业、牧场和城市化)取代原生大西洋森林后, 鸟类物种丰富度发生非随机降低。核心森林物种(或被认为对边缘敏感的物种)往往不会出现在异质性环境的群落中。总体而言, 鸟类物种的功能多样性和功能冗余度不受森林丧失的影响。然而, 高度异质栖息地中的鸟类与森林中的鸟类在功能上明显不同, 这表明土地覆盖异质性引起了群落组成向镶嵌式的特征种转变。大西洋森林中的濒危物种似乎无法忍受退化和异质性的环境, 它们大多留在有大片森林的地区。我们的研究结果揭示了原生林转变为人造镶嵌景观产生的复杂影响, 并强调了在评估森林砍伐对新热带生物多样性的影响时, 考虑砍伐和土地利用异质性影响的重要性。【翻译:胡怡思;审校:聂永刚】.

Keywords: Atlantic rainforest; anthropogenic landscapes; avian biodiversity; biodiversidad de aves; biodiversidad tropical; bosque Atlántico; diversidad funcional; functional diversity; habitat heterogeneity; habitat loss; heterogeneidad de hábitat; heterogeneidad de paisaje; landscape heterogeneity; paisaje antropogénico; pérdida de hábitat; tropical biodiversity; 人造景观; 功能多样性; 大西洋雨林; 景观异质性; 栖息地丧失; 栖息地异质性; 热带生物多样性; 鸟类生物多样性.