综述：在气候季节性变化显著且存在城市热岛效应的城市中，郊区为步甲类昆虫提供了避难所：一项全球性元分析

《Diversity and Distributions》：Suburban Areas Provide Refuge for Carabids in Cities With High Climate Seasonality and Urban Heat Island Effects: A Global Meta-Analysis

城市化对甲虫物种丰富度和数量的非线性影响及气候调节作用。元分析显示，郊区在降水季节性和城市热岛效应高的地区物种丰富度和数量高于城市中心和农村，气候和热岛效应显著调节城市化效应。

　　城市化对地面甲虫（Carabidae）群落的影响一直是生态学研究的重要议题。地面甲虫作为土壤生态系统中重要的捕食性昆虫，不仅在食物链中占据关键位置，还在维持生物多样性、控制害虫和调节生态系统功能方面发挥着重要作用。然而，现有研究在城市化对甲虫种类丰富度和种群数量的影响上表现出高度的不一致性，部分研究发现城市化导致甲虫多样性下降，而另一些研究则显示其种群数量增加，甚至某些地区出现“郊区峰值”现象。这种不一致的结果不仅源于不同研究方法和数据采集的差异，还可能与环境变化的复杂性和多因素交互作用有关。

为了更全面地理解这种复杂性，一项新的研究通过全球范围内的文献综述和多层次的元分析，探讨了城市化对甲虫种类丰富度和群落数量的非线性影响，同时考虑了气候变量和城市热岛（Urban Heat Island, UHI）效应的调节作用。研究结果揭示了城市化对甲虫群落的非线性响应模式，表明在不同气候条件下，城市化的影响存在显著差异。例如，在高降水季节性和强烈UHI效应的城市中，郊区显示出较高的甲虫种类丰富度和数量，而在低降水季节性和较弱UHI效应的城市中，这种趋势则不明显。这些发现为理解城市化对生物多样性的影响提供了新的视角，并强调了气候条件在调节城市化效应中的关键作用。

研究发现，城市化对甲虫种类丰富度和数量的影响并非简单的线性关系，而是呈现出复杂的非线性模式。在从乡村到郊区的过渡过程中，甲虫数量通常呈现上升趋势，而在从郊区到城市中心的过程中则显著下降。这种“郊区峰值”现象可能是由于郊区环境在一定程度上缓解了极端气候条件，如严寒冬季和热浪，从而为甲虫提供了更适宜的生存条件。相比之下，城市中心由于更高的密封率和更强烈的热岛效应，导致环境更加极端，不利于甲虫的生存和繁衍。

降水季节性是影响甲虫群落的重要气候变量之一。在降水季节性较低的城市中，郊区的甲虫种类丰富度和数量均低于乡村地区，而在降水季节性较高的城市中，郊区的甲虫种类和数量则显著高于乡村和城市中心。这一模式可能与郊区环境中更稳定的微气候和宏气候条件有关，这些条件能够缓冲降水的极端变化，从而支持更丰富的甲虫种群。此外，郊区的灌溉活动和人为管理可能进一步增强了土壤水分供应，为甲虫提供了更适宜的生存环境。

城市热岛效应（UHI）也是影响甲虫群落的重要因素。研究发现，在高UHI效应的城市中，郊区的甲虫种类丰富度和数量显著高于城市中心和乡村地区。UHI效应通常与城市密封率和地表温度有关，其强度在城市中心往往高于郊区。然而，郊区的UHI效应可能对甲虫的冬季生存具有积极作用，因为它提供了相对温暖的微环境，有助于甲虫的越冬。同时，郊区的边缘地带可能为甲虫提供了更多的栖息地和资源，进一步支持其种群增长。相反，在UHI效应较弱的城市中，郊区的甲虫数量和种类丰富度并没有显著提升，这可能是因为这些地区的气候条件相对稳定，城市化对甲虫的影响较小。

研究还指出，不同地区的城市化对甲虫的影响存在显著的地理差异。大多数研究集中在欧洲，而亚洲和北美研究相对较少，南美仅有少量数据。这种地理分布的不平衡可能限制了研究结果的普遍适用性。因此，未来的研究需要更加注重热带地区和全球南方的样本采集，以提高研究的代表性和可靠性。

从生态学的角度来看，城市化带来的环境变化，如栖息地破碎化、污染和土壤硬化，对甲虫种群构成了多方面的压力。然而，郊区环境由于其相对较低的密封率和较高的植被覆盖率，可能在一定程度上缓解了这些压力，从而支持了更高的甲虫种类丰富度和数量。此外，郊区的管理实践，如私人花园和公园的建设，可能增加了景观的异质性，为甲虫提供了更多样的栖息地和资源，进一步促进了其种群增长。

值得注意的是，城市化对甲虫的影响不仅与物理环境有关，还与生物因素密切相关。例如，郊区可能成为某些专性物种的避难所，而城市中心则可能更适合广谱物种的生存。这种生物多样性变化的模式，可能与城市化过程中不同物种的适应能力有关。一些甲虫可能对城市环境中的高温和干燥条件更为敏感，而另一些则可能具备较强的耐受性，能够在城市环境中生存。

此外，研究还指出，城市化对甲虫的影响在不同气候条件下表现出显著的非线性特征。在干旱地区，城市化可能通过增加灌溉和人工水体的建设，提高土壤湿度，从而促进甲虫种群的增长。而在湿润地区，城市化可能导致更多的水流失和土壤干燥，从而降低甲虫的种类和数量。这种差异提示我们，在制定城市化管理策略时，需要充分考虑当地气候条件，以实现对甲虫种群的有效保护。

综上所述，该研究揭示了城市化对甲虫群落的非线性影响，并强调了气候条件在调节这种影响中的关键作用。研究结果不仅为理解城市化对生物多样性的影响提供了新的理论依据，也为城市规划和生态保护提供了实践指导。未来的研究应进一步探讨城市化过程中资源的分布和质量对甲虫群落结构的影响，同时加强全球范围内的数据收集，以更全面地评估城市化对甲虫的影响。此外，研究还建议，通过增加绿色空间的数量和质量，以及改善其连通性，可以有效缓解城市化对甲虫的负面影响，促进生物多样性的保护。