Groundwaters sustain diverse surface ecosystems and are populated by metazoan species, mostly invertebrates, that provide fundamental ecological functions and are often of prominent conservation value due to narrow endemism and high phylogenetic rarity. Taking advantage of an open-access, Europe-wide, and expert-curated dataset (EGCop) that includes thousands of occurrence records of obligate groundwater-dwelling copepods, we assessed the taxonomic diversity of these groundwater crustaceans in European protected areas. We calculated species richness and beta diversity of copepods in 10 × 10-km cells of the European Biogeographical Regions map. We used statistical matching to select a set of protected and unprotected cells that were comparable in terms of climatic conditions, groundwater habitat diversity, topographic heterogeneity, and glacial history. We compared species richness and beta diversity with protection level and environmental covariates through generalized linear models (GLMs), gradient boosting models (GBMs), and generalized dissimilarity models (GDMs). We also fitted these ecological models with the prematching datasets to analyze diversity patterns regardless of protection level. Species richness was primarily explained by average temperature (bio_10) and precipitation (bio_18) of the warmest quarter in GLMs. Extent of highly productive fissured aquifers had a relatively high percent importance score (up to 30%) in GBMs, which was similar to the score for climatic predictors. Coverage by protected areas contributed practically nothing to species richness in both GLMs and GBMs. Similarly, between-site taxonomic dissimilarity was not consistently higher in protected than in unprotected areas and was only partially explained by environmental variables and geographic distance in GDMs. Of the 517 analyzed species, 205 occurred only in unprotected cells. Our results highlight the need to advance research on groundwater ecosystems and implement targeted conservation actions, including revising protected area boundaries to better encompass karst regions and subterranean biodiversity.
Representación de la diversidad de copépodos que obligadamente habitan en aguas subterráneas en áreas protegidas europeas Resumen Las aguas subterráneas sustentan diversos ecosistemas superficiales y están pobladas por especies metazoas, en su mayoría invertebrados, que desempeñan funciones ecológicas fundamentales y suelen tener un gran valor para la conservación debido a su estrecho endemismo y su gran rareza filogenética. Aprovechando un conjunto de datos de acceso abierto, de ámbito europeo y seleccionado por expertos (EGCop) que incluye miles de registros de presencia de copépodos que habitan obligatoriamente en aguas subterráneas, evaluamos la diversidad taxonómica de estos crustáceos de aguas subterráneas en áreas protegidas europeas. Calculamos la riqueza de especies y la diversidad beta de los copépodos en celdas de 10×10 km del mapa de las regiones biogeográficas europeas. Utilizamos el emparejamiento estadístico para seleccionar un conjunto de celdas protegidas y no protegidas que fueran comparables en términos de condiciones climáticas, diversidad de hábitats de aguas subterráneas, heterogeneidad topográfica e historia glacial. Comparamos la riqueza de especies y la diversidad beta con el nivel de protección y las covariables ambientales mediante modelos lineales generalizados (GLM), modelos de refuerzo de gradientes (GBM) y modelos de disimilitud generalizados (GDM). También ajustamos estos modelos ecológicos con los conjuntos de datos previos al emparejamiento para analizar los patrones de diversidad independientemente del nivel de protección. La riqueza de especies se explicaba principalmente por la temperatura media (bio_10) y la precipitación (bio_18) del trimestre más cálido en los GLM. La extensión de los acuíferos fisurados altamente productivos tenía una puntuación de importancia porcentual relativamente alta (hasta un 30 %) en los GBM, similar a la puntuación de los predictores climáticos. La cobertura de las áreas protegidas prácticamente no contribuyó a la riqueza de especies, tanto en los GLM como en los GBM. Del mismo modo, la disimilitud taxonómica entre sitios no fue sistemáticamente mayor en las áreas protegidas que en las no protegidas, y solo se explicó parcialmente por las variables ambientales y la distancia geográfica en los GDM. De las 517 especies analizadas, 205 solo se encontraron en celdas no protegidas. Nuestros resultados ponen de relieve la necesidad de avanzar en la investigación sobre los ecosistemas de aguas subterráneas y de aplicar medidas de conservación específicas, incluida la revisión de los límites de las áreas protegidas para abarcar mejor las regiones kársticas y la biodiversidad subterránea.
【摘要】 地下水维系着多样化的地表生态系统, 同时栖息着以无脊椎动物为主的后生动物, 这些动物不仅提供了基础生态功能, 还因其狭窄的地域特异性分布和高度的系统发育稀有性, 而常常具有重要的保护价值。本研究利用开放获取、专家维护的欧洲数据集EGCop, 该数据集包含数千条专性地下水栖桡足类物种的分布记录, 来评估了欧洲保护地中这类地下水栖甲壳动物的类群多样性。我们以欧洲生物地理区划为基准, 在10×10公里网格单元内计算了桡足类动物的物种丰富度与β多样性, 并通过统计匹配法, 筛选了一组在气候条件、地下水栖息地多样性、地形异质性及冰川历史方面具有可比性的保护地与非保护地网格单元。研究进一步利用广义线性模型(generalized linear model, GLM)、梯度提升模型(gradient boosting model, GBM)及广义差异模型(generalized dissimilarity model, GDM), 对比了物种丰富度及β多样性与保护等级及环境协变量的关联性。我们还利用预匹配数据集拟合了生态模型, 以分析不受保护等级影响的多样性格局。GLM模型显示, 物种丰富度主要由最暖季度的平均温度(bio_10)和降水量(bio_18)决定。高生产力裂隙含水层的分布范围在GBM模型中具有相对较高的百分比重要性得分(最高达30%), 这与气候预测变量得分相当。无论在GLM还是GBM模型中, 保护地覆盖度对物种丰富度几乎毫无贡献。同样, 保护地与非保护地位点间的类群差异性也不存在显著差别, 仅GDM模型中的环境变量和地理距离能部分解释其差异。在517种分析的物种中, 有205种仅分布于未保护的网格单元。我们的研究结果强调了需加强地下水生态系统研究并实施定向保护措施, 包括调整保护地边界以更有效地覆盖喀斯特区域及地下生物多样性。【翻译:胡怡思;审校:聂永刚】.
Keywords: beta diversity; comparación estadística; copepods; copépodos; diversidad beta; ecosistemas de aguas subterráneas; groundwater ecosystems; protected areas; riqueza de especies; species richness; statistical matching; Áreas protegidas; β多样性; 保护地; 地下水生态系统; 桡足类; 物种丰富度; 统计匹配.
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