在第四纪晚期巨型动物灭绝之前，欧洲温带林地中受干扰较多的乔木和灌木的丰度较高

IF 5.3 1区环境科学与生态学 Q1 ECOLOGY Journal of Ecology Pub Date : 2024-10-01 DOI:10.1111/1365-2745.14422

Elena A. Pearce, Florence Mazier, Ralph Fyfe, Charles W. Davison, Signe Normand, Maria-Antonia Serge, Paolo Scussolini, Jens-Christian Svenning

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摘要

此外，紫杉对许多大型食草动物都有剧毒，但鹿和某些反刍动物除外（Cortinovis & Caloni, 2015; Thomas & Polwart, 2003），因此可能会取代更容易被啃食的物种（Dhar 等人，2007 年；García & Ramón Obeso, 2003）。另一方面，Taxus树皮薄，再生困难，尤其是在干燥环境中，因此易受火灾影响（Mola等人，2014；Thomas & Polwart, 2003），而且其生长缓慢、幼苗繁殖率低，进一步延迟了火灾后的种群恢复（Thomas & Polwart, 2003）。因此，在过去由多种巨型动物提供高水平草食的生态系统中，Taxus很可能会受到青睐（Davoli 等人，2023 年），但频繁的火灾则会使其受到不利影响。灭绝发生在智人到来的公元前约 5 万年，即最后一个冰川期（Bergman 等人，2023 年；Svenning 等人，2024 年），当时由于气候寒冷干燥，森林及其树种的分布和数量都大大减少（Svenning 等人，2008 年；Willis & van Andel, 2004 年）。现代保护实践越来越注重恢复生态功能（Perino 等人，2019 年），而长期数据（如功能基线）的作用早在近 20 年前就已得到认可（Willis 等人，2005 年，2010 年）。退化前基线可为人类引起的退化之前的系统提供独特的生态见解，为现代恢复工作提供重要的背景资料。然而，我们注意到，要将这些见解与现代恢复工作相协调，就必须承认当代生态的复杂性，如不断变化的气候系统和其他人为影响，如野火的引发，这可能需要在退化前基线之外进行额外的考虑。要为当前和未来的系统建立退化前基线，温暖的间冰期条件最为相关。欧洲的末次间冰期（Eemian；~129,000-116,000 BP）是全新世之前最近的一次间冰期。它发生在第四纪晚期巨型动物灭绝之前，动物结构与之前的 1000 万年或更早时期大致相当（Blanco 等人，2021 年；Croitor & Brugal，2010 年）。这一时期在地质学上足够新，足以限制进化变化，因为大多数范围内的物种已经存在（Van Kolfschoten，2000 年）。最后，末次间冰期在气候上可与变暖的全新世相媲美，尤其是在其中层阶段，并被描述为在比工业化前基准温度更高的条件下评估环境响应和气候反馈的试验平台（Kalis 等人，2003 年；Kühl 等人，2007 年；Salonen 等人，2018 年）。因此，末次冰期为晚第四纪动物降级之前温暖条件下的植被结构和动态提供了一个长期的代表性基线（Smith 等人，2018 年）。利用 REVEALS 模型（Sugita，2007 年）进行的基于花粉的植被重建显示，欧洲末次冰期的栎类和榛类植被非常丰富（Pearce 等人，2023 年）。利用末次冰期原始花粉数据进行的研究显示，榛属植物的峰值高达 50%（Rychel 等人，2014 年；Suchora 等人，2022 年）。全新世的栎属和榛属植物过去的丰度比较清楚，REVEALS建模显示，在公元前8200-5700年，栎属植物覆盖率为1%-15%，榛属植物平均覆盖率为10%-15%（Githumbi等人，2022年；Serge等人，2023年）。在末次间冰期，不同程度地存在 Taxus（中欧为 3%-15%；Malkiewicz，2018 年；Schläfli 等人，2021 年）。在全新世，Taxus 花粉并不常见，覆盖率也很低（2%-6%；Deforce & Bastiaens, 2007; Pérez Díaz et al.）在本研究中，我们比较了柞树、榛树和紫杉的丰度，以评估它们的种群在温带森林生物群落晚第四纪巨型动物灭绝前后的变化情况。我们利用最新的 REVEALS 重建（Pearce 等人，2023 年；Serge 等人，2023 年）量化了末次冰期和全新世早中期每种分类群的覆盖率百分比。虽然本研究无法直接测试巨型动物对植被的影响，但我们评估了观测到的丰度差异与气候变异的相关程度，并估算了残差。

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Journal of Ecology 环境科学-生态学

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期刊介绍： Journal of Ecology publishes original research papers on all aspects of the ecology of plants (including algae), in both aquatic and terrestrial ecosystems. We do not publish papers concerned solely with cultivated plants and agricultural ecosystems. Studies of plant communities, populations or individual species are accepted, as well as studies of the interactions between plants and animals, fungi or bacteria, providing they focus on the ecology of the plants. We aim to bring important work using any ecological approach (including molecular techniques) to a wide international audience and therefore only publish papers with strong and ecological messages that advance our understanding of ecological principles.