棲息地喪失是全世界生物多樣性喪失的主要原因。根據它們的大小，動物需要一定的面積才能找到足夠的資源來維持可行的種群。但是，一旦可利用的棲息地面積低于某個閾值，人口就不再可行了，物種就會在當地滅絕。

面積減少的另一個后果是剩余的棲息地斑塊 - 以及仍然生活在其中的物種種群- 變得支離破碎。原始棲息地的斑塊被荒涼地區的“矩陣”隔離開來，阻止物種在他們可以居住的地方之間移動。

這種損失和破碎也通過“邊緣效應”影響剩余斑塊內的生物多樣性。這些是同一生態系統中不同棲息地邊界(邊緣)的自然群落的變化。例如，由于環境條件如溫度或濕度的劇烈變化，邊緣的物種豐度可能會發生突然變化。

雖然關于損失和破碎對生物多樣性的相對影響存在爭議，但我們知道，它可以對從不同地區的物種數量和持久性到社區組成的所有因素產生長期影響。現在，我們新發表的研究表明，在檢測到滅絕之前，損失和碎片化改變了生物群落中的物種實際相互作用的方式。這嚴重影響了整個社區的穩定。

早在1974年，領先的生態學家Daniel Janzen發現棲息地破壞帶來了“ 生態相互作用的滅絕 ”。Janzen觀察到物種之間的這些關系(從獵物和捕食者之間的相互作用到互惠生物之間的相互作用，例如植物和授粉它們的動物之間的那些)會獨立地丟失，而且比物種的喪失更加隱蔽。

例如，當棲息地破碎時，大型捕食者很難到達遠處的狩獵補丁。這意味著捕食者 - 獵物的相互作用可能會在更加孤立的區域中減弱。這可以通過增強獵物種類或更多本地的小型捕食者對社區產生次要影響。

自Janzen的工作以來，研究人員一直在尋找生態相互作用網絡如何應對棲息地破壞的反復模式。這些網絡將社區內的所有物種相互作用聯系到一個網絡中。例如，在食物網中，當捕食者吃掉獵物時，這會對獵物使用的資源產生影響。

該領域的研究表明，生態網絡以不同的方式對棲息地的喪失做出反應，這取決于相互作用的類型。雖然共生互動的網絡傾向于分解成較小的網絡，但食物網往往會縮小為一個較小的網絡。相互作用的相互作用也趨于變弱(物種相互依賴的程度較低)，而在棲息地喪失下，相互作用關系更強。

但是，雖然這項研究已經證實棲息地的破壞會深深影響物種的相互作用方式，但直到現在我們還沒有充分了解棲息地喪失對群落穩定性的影響。同樣，我們還不知道社區反應在多大程度上取決于棲息地喪失的性質。

模擬棲息地喪失

對于我們的研究，我們使用生態系統的數學表示來研究社區穩定性和響應的這些問題。該模型模擬了物種種群在一系列不同景觀中的相互作用和變化 - 從原始的連續棲息地到高度分散的棲息地。這些是基于在現實世界中遭受棲息地喪失的區域。

我們的研究結果表明，棲息地喪失通過改變生態相互作用，通過改變物種的豐度和空間分布來影響群落穩定性。而且，如上所述，我們還發現這些生態相互作用在物種滅絕之前就已經發生了很大的變化。剩余棲息地之間有限的動物運動轉化為飲食模式等負面變化，這反過來又會影響人口規模隨時間和跨太空變化的方式。

我們還發現，棲息地被破壞的具體方式是社區應對棲息地喪失的關鍵決定因素。當棲息地變得更加分散時，由于生態相互作用的減弱，它使社區更加穩定。但是當鄰近地區的棲息地喪失 - 導致碎片減少時 - 由于其余合適區域的物種相互作用較強，這使得種群不穩定。在分散的景觀中，捕食者更難找到獵物，這會減少它們之間的相互作用。另一方面，不那么分散的景觀會使捕食者與獵物更頻繁地互動，因為它們都局限于縮小的區域。

通過了解棲息地喪失如何影響不同環境中不同物種之間的相互作用，我們可以開始看到人類對自然界影響的真實深度。這不僅僅是單一物種的損失應該引起關注，而是整個社區受人為威脅影響的方式。我們的研究結果表明，生物多樣性戰略需要考慮到社區的相互作用以及棲息地喪失的形態，以便更好地保護未來的生物多樣性。