International demand for wood and other forest products continues to grow rapidly, and uncertainties remain about how animal communities will respond to intensifying resource extraction associated with woody bioenergy production. We examined changes in alpha and beta diversity of bats, bees, birds, and reptiles across wood production landscapes in the southeastern United States, a biodiversity hotspot that is one of the principal sources of woody biomass globally. We sampled across a spatial gradient of paired forest land-uses (representing pre and postharvest) that allowed us to evaluate biological community changes resulting from several types of biomass harvest. Short-rotation practices and residue removal following clearcuts were associated with reduced alpha diversity (-14.1 and -13.9 species, respectively) and lower beta diversity (i.e., Jaccard dissimilarity) between land-use pairs (0.46 and 0.50, respectively), whereas midrotation thinning increased alpha (+3.5 species) and beta diversity (0.59). Over the course of a stand rotation in a single location, biomass harvesting generally led to less biodiversity. Cross-taxa responses to resource extraction were poorly predicted by alpha diversity: correlations in responses between taxonomic groups were highly variable (-0.2 to 0.4) with large uncertainties. In contrast, beta diversity patterns were highly consistent and predictable across taxa, where correlations in responses between taxonomic groups were all positive (0.05-0.4) with more narrow uncertainties. Beta diversity may, therefore, be a more reliable and information-rich indicator than alpha diversity in understanding animal community response to landscape change. Patterns in beta diversity were primarily driven by turnover instead of species loss or gain, indicating that wood extraction generates habitats that support different biological communities.
Conservación de la Diversidad Alfa y Beta en Paisajes de Producción Maderera Resumen La demanda internacional de madera y otros productos forestales sigue creciendo rápidamente mientras permanecen las incertidumbres sobre cómo responderán las comunidades animales a la intensificación de la extracción de recursos asociada con la producción de bioenergía leñosa. Examinamos los cambios en la diversidad alfa y beta de murciélagos, abejas, aves y reptiles en los paisajes de producción maderera en el sureste de los Estados Unidos, un punto caliente de biodiversidad y una de las fuentes principales de biomasa leñosa a nivel mundial. Muestreamos a lo largo de un gradiente espacial de usos de suelo forestales emparejados (representando la pre- y postcosecha) que nos permitió evaluar los cambios en las comunidades biológicas resultantes de varios tipos de recolección de biomasa. Las prácticas de corta rotación y de eliminación de residuos después de la tala estuvieron asociadas con la reducción de la diversidad alfa (−14.1 y −13.9 especies, respectivamente) y una diversidad beta más baja (es decir, diferencia de Jaccard) entre los pares de uso de suelo (0.46 y 0.50, respectivamente), mientras que el raleo de rotación media incrementó la diversidad alfa (+3.5 especies) y beta (0.59). Durante la duración de una rotación permanente en una sola ubicación, la cosecha de biomasa generalmente derivó en menos biodiversidad. La respuesta de los taxones a la extracción de recursos estuvo muy mal pronosticada por la diversidad alfa: la correlación de las respuestas entre los grupos taxonómicos fue altamente variable (−0.2 a 0.4) con muchas incertidumbres. Como contraste, los patrones de diversidad beta fueron fuertemente coherentes y predecibles en todos los taxones, mientras que la correlación de las respuestas entre los grupos taxonómicos siempre fue positiva (0.05 a 0.4) con incertidumbres más limitadas. Por lo tanto, la diversidad beta puede ser un indicador más confiable y rico en información que la diversidad alfa para entender las respuestas de la comunidad animal a los cambios en el paisaje. Los patrones de la diversidad beta estuvieron impulsados principalmente por la rotación en lugar de la pérdida o ganancia de especies, lo que indica que la extracción de madera genera hábitats que mantienen a diferentes comunidades biológicas.
【摘要】国际上对木材和其它森林产品的需求在持续快速增长, 而动物群落如何应对与木质生物能源生产相关的日益加剧的资源开采, 仍然存在不确定性。美国东南部是生物多样性的热点地区, 也是全球木质生物质的主要来源之一, 本研究分析了该地区木材生产景观中蝙蝠、蜜蜂、鸟类和爬行动物 α 多样性和 β 多样性的变化。我们沿空间梯度对森林土地利用情况两两取样 (代表采伐前和采伐后), 以评估几种生物质采伐造成的生物群落变化。短期轮伐和皆伐后清除残留物都与成对的土地利用样方之间 α 多样性降低, (分别为 −14.1 个物种和 −13.9 个物种) 及 β 多样性 (即 Jaccard 异质性) 降低 (分别为 0.46 和0.50) 有关, 而中期轮伐间苗则可以增加 α 多样性 (+3.5 种) 和 β 多样性 (0.59) 。在单一地点的林分轮换过程中, 生物质采伐一般会导致较低的生物多样性。 α 多样性很难预测对资源开采的跨类群响应, 表现为类群之间响应的相关性高度可变 (−0.2 到 0.4), 有很大的不确定性。相比之下, 各类群之间的 β 多样性格局则具有高度的一致性和可预测性, 类群之间的响应都是正相关关系 (0.05 至 0.4), 不确定性较小。因此, 在理解动物群落对景观变化的响应方面, β 多样性可能是比 α 多样性更可靠、信息更丰富的指标。β多样性的格局主要是由周转而非物种丧失或增加所驱动的, 表明木材生产可以产生支持不同生物群落的生境。【翻译: 胡怡思; 审校: 聂永刚】.
Keywords: alternative energy; biodiversidad; biodiversity; bioenergy; bioenergía; biomasa; biomass; community; comunidad; energía alternativa; extracción de recursos; modelado de ocupación; multiespecie; multispecies; occupancy modeling; resource extraction; 关键词; 占域模型; 多物种; 替代能源; 生物多样性; 生物能源; 生物质; 群落; 资源开采.
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