面积与距离对岛屿生物多样性的影响
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面积与距离对岛屿生物多样性的影响
面积与距离对岛屿生物多样性的影响
面積與距離對島嶼生物多樣性的影響(Island
Biogeography) 面積與距離對島嶼生物多樣性的影響(Island Biogeography)-上
台北縣天主教聖心女子高級中學生物科許家榕老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯
依據MacArthur和 Wilson的「島嶼生物地理學」(island
biogeography)理論,島嶼的生物多樣性主要取決於物種(1)拓殖率(colonization rate) (2)滅絕率(extinction rate) 所達平衡點。
影響島嶼生物多樣性的效應如下:面積效應(area effect)、距離效應(distant effect)、邊緣效應(edge effect)、連結效應(connection effect)、排擠效應(crowding effect)。以下簡述物種拓殖和滅絕率與面積效應(area effect)、距離效應(distant effect)之關係。
(A)面積效應:物種拓殖島嶼後的滅絕率受到面積大小的影響。較大的島嶼中物種的棲地面積更大,且有較多種類的物種棲地,所以較多物種遷入後使棲地異質化,將會成功地增加物種數量。
面积与距离对岛屿生物多样性的影响
另外,較大面積的島嶼還可降低物種因為偶發事件而發生的滅絕,使滅絕率較低。因此,往往大面積島嶼將會比小面積島嶼有更多的物種。
在上圖中,我們暫不考慮島嶼與種源的距離遠近,在此圖中我們只比較不同面積大小的島嶼。曲線表示大面積島嶼和小面積島嶼的物種滅絕率,曲線皆由右至左下降,表示物種數量越多,滅絕率越高,反之,則滅絕率越低。
(B)距離效應:島嶼的物種來源通常是大陸或其他島嶼。所以越靠近種源的島嶼會有較高的遷入率,也因此往往有更多的物種。距離種源遙遠的島嶼則有較低的遷入率,而且平衡時往往維持較少的物種。所以,隔離度越高的島嶼,通常有比較低的物種遷入率。
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上圖中我們暫不考慮島嶼面積的大小,而考慮島嶼與種源的距離遠近。曲線表示物種拓殖島嶼的速率,曲線皆由左至右下降,表示拓殖初期因為還有許多未被使用、等待被使用的生態區位
(niches),當來自種源的快速散播者快來到這個島嶼,物種拓殖率居高的情況下,使生態區位很容易就被填滿了。
比較兩條曲線發現,距離近的島嶼曲線一直在距離遠的島嶼曲線之上,表示離種源大陸越近、或與其他島嶼的隔離度越小的島嶼,物種較容易到達,所以距離近的島嶼會有較高的物種拓殖率。 最後,如果我們綜觀物種拓殖率、滅絕率與面積、距離效應,所決定的島嶼生物多樣性的平衡。如下圖:
面积与距离对岛屿生物多样性的影响
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由上圖可看出,平衡點S1~S4的生物多樣性大小為:
S4>S3>S2>S1。以物種數量最多的平衡點S4來探討,其發生的原因為:島嶼面積大、離種源大陸距離近,不僅提供大面積棲地和較充足的資源、也提供較多種類棲地,此外,也使較多物種較容易到達,而使得滅絕率低、拓殖率高,達成平衡時生物多樣性高。反之,平衡點發生在S1,使得物種數量最少,是由於島嶼面積小、距離種源大陸遠,使得滅絕率高、拓殖率低,而造成生物多樣性較低。
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