摘要
- 如果生态位差异有助于生物多样性，那么景观必然存在差异，物种也必须对这种差异做出不同反应。地形通过影响太阳辐射和湿度，是导致栖息地差异的重要因素，但其对物种数量动态的影响尚不清楚。了解物种繁殖力对这种景观异质性的反应，有助于理解生态位差异以及地形如何缓解气候变化的影响。在此，我们采用分层贝叶斯状态空间模型来量化地形特征如何保护树木的繁殖力免受日益严重的气候变化影响。我们在考虑个体状况和气候因素的同时，估算了北美洲和欧洲各地坡度、朝向和排水条件对树木繁殖力的影响。
- 我们分析了来自北美洲和欧洲山区森林调查样地的292个物种的2,874,955个树木年数据。我们确定了物种特定的繁殖力对地形变量及气候相互作用的反应，进而构建了景观尺度上地形效应的预测分布。我们还通过计算群落层面的超体积，来评估不同物种之间繁殖力反应的多样性与其所处地形异质性之间的关系。
- 地形会影响树木的繁殖力，对于大多数物种而言，地形都是重要影响因素。在分布区的干燥地带，北美洲东南部和欧洲中南部的树种在朝东北方向的方位上繁殖力更高，而北美洲西南部物种的最高繁殖力则出现在朝南的方位。那些对地形敏感的物种（地形能解释其繁殖力变异的20%以上）在北美洲西南部最为常见（约占物种总数的42%），不过北美洲东南部尽管坡度较为平缓，但其物种的繁殖力受地形影响最显著，且每个物种的繁殖力变异程度也最高。美国东南部的群落超体积异常高。这种差异是否能维持生物多样性，取决于繁殖力与其他物种数量动态因素之间的相互作用。
- 总结：细微的地形差异会通过物种特定的繁殖力反应产生不同的繁殖效果。地形异质性作为气候避难所的有效性取决于区域景观结构以及物种对地形的敏感程度。在地形多样化的地区，物种可以通过向有利的微生境迁移来缓解气候变化的影响。量化这些差异有助于确定限制物种繁殖的因素，以及最具潜力作为局部避难所的栖息地特征。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
同行评审情况
本文的同行评审记录可在https://www.webofscience.com/api/gateway/wos/peer-review/10.1111/1365-2745.70369查看。
数据可用性声明
支持本研究的数据已公开保存在杜克大学数字存储库中，地址为https://doi.org/10.7924/r42v2t66k（Clark等人，2026b）。相关代码可通过CRAN上的R MASTIF包获取：https://cran.r-project.org/web/packages/mastif/index.html。
