碎片化不是一个单一的过程,其各个组成部分的表现也各不相同
破碎化通常被当作单一事件来看待,但它实际上是三种变化同时发生:栖息地面积缩小、剩余斑块彼此越离越远、栖息地与非栖息地之间的边缘量增加。从2000年到2020年的整个中国,这三种变化并没有同步发生。约57%的区域失去了栖息地面积,42%变得更加孤立,51%增加了边缘,而大约63%显示出栖息地质量退化[1]。
这三个过程对栖息地质量的影响方式也各不相同。面积减少和隔离度增加都会持续拉低质量,不过影响强度会随数值范围而变化。边缘增加则不同:它总体上会降低质量,但两者关系是非线性的,响应曲线会根据所处位置在正负之间切换 [1]。当其中几个过程同时作用于同一地点时,对栖息地质量的破坏会比任何单一过程都更严重 [1]。
对动物而言,这意味着它所经历的“碎片化”并非单一状况。一块栖息地斑块可能面积小但连通性好,也可能面积大却被边缘切割。动物面对的是哪一种,决定了它实际面临的是何种决策问题。
每个决策阶段所依据的信息各不相同,因此受到的影响也各有差异
动物在退化的景观中移动时会做出一连串决定:是否离开、去哪里、在哪里定居,以及吃什么或如何规避风险。这些决定各自依赖不同的线索,而上述三种碎片化过程以不同方式干扰了这些线索。例如,隔离主要改变斑块之间移动的距离和风险,而边缘增加则改变动物在斑块边界处遇到的条件。由于边缘效应可能在有益和有害之间翻转[1],一个假定边缘一律有害的模型,会在局部曲线走向相反的地方误判“定居还是避开”这一阶段。
这正是阶段特定建模的价值所在。如果同一个景观变量把一个阶段压低、又把另一个阶段推高,把它们平均成一个单一的“栖息地适宜性”分数就会把信号抵消掉。按阶段拆分模型能让每个效应的方向保持完整,而这正是保护规划者在决定是重新连接斑块还是柔化边缘时所需要的。
针对特定阶段的模型这一主张是合理的,但尚未得到证实
关于破碎化效应呈非线性且具有过程特异性的证据,在把栖息地质量作为一种可测量的景观属性时是扎实的 [1]。尚未确立的是,按决策阶段拆分模型是否真的能改善对动物行为或种群结果的预测。这里最强的支持是间接的:由于三种破碎化过程在方向和强度上存在差异,且组合过程会叠加损害 [1],将它们混在一起的模型很可能丢失分阶段模型会保留的信息。
有一类研究指出,猎物所含的能量品质与动物在面临栖息地退化等威胁时的决策有关[2]。这类研究量化了海洋鱼类和头足类的能量密度以及体型与能量的关系,但并没有构建或检验针对不同阶段的决策模型,因此不能用来声称这类模型有效[2]。它与这样一种观点是一致的:动物从某一片区中获得的收益会影响它的选择,但并未证明分阶段模型会如何改变保护预测。
因此,对于阶段特异性模型是否能改善保护预测这一问题,诚实的回答是:碎片化证据的结构使其成为一个合理的赌注,而多种过程的叠加又使风险很高,但这些研究中并未报告直接的检验。
这对选择在哪里行动的人意味着什么
中国评估的实践教训是,把碎片化当作一个数字来处理会掩盖真正的抓手。由于面积损失和隔离始终一致地起作用,而边缘效应则难以预测[1],针对重连的计划应对的是一个可靠为负的因素,而针对边缘的计划则需要本地数据才能知道响应会朝哪个方向走。在多个过程重叠的地方,只对其中一个采取行动,叠加的惩罚依然存在[1]。
对于预测来说,要点是在数据表明并非如此之前,把各个阶段分开处理。一个模型如果分别报告景观变化如何影响移动、定居和觅食,就能保留每种效应的正负方向;而单一的适宜性评分可能会把一个正向的边缘响应和一个负向的响应平均掉,结果落在零上,看起来像“没有影响”,而真实情况却是两种相反的作用。
本文引用的文献
不同的栖息地破碎化过程如何影响栖息地质量?——来自中国的证据
在中国,从2000年到2020年,栖息地面积的丧失和隔离程度的增加始终以不同的强度降低栖息地质量,边缘的增加产生了在正负之间切换的非线性效应,而同时发生的过程则加剧了损害。
量化猎物的能量质量:海洋鱼类和头足类的能量密度及体型-能量关系
该研究量化了作为猎物的海洋鱼类和头足类的能量密度及体型-能量关系,其背景提及了栖息地退化和动物决策,但并未开发或评估针对特定阶段的决策模型。
