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研究人员利用第四角建模技术研究两栖爬行动物群落，发现森林和边缘栖息地生态特征更多样，为保护提供依据。
# 探秘热带栖息地：两栖爬行动物的生存 “密码”
在地球的热带地区，繁茂的森林曾是无数生物的家园。然而，随着人类活动的扩张，栖息地的改变正成为生物多样性的巨大威胁。土地利用方式的转变，使得原本连续的森林被分割，出现了大量不自然的森林边缘。在这些边缘栖息地，生态系统仿佛被按下了 “重置键”，处于早期演替状态，物种多样性、特征多样性以及生态系统功能都大打折扣。
以往研究发现，在这种变化中，存在一种 “赢家 - 输家替代”（Winner-Loser-Replacements，WLRs）现象。一些 “赢家” 物种凭借自身优势在竞争中胜出，逐渐取代众多 “输家” 物种。这一过程不仅改变了物种的分布格局，还在遗传和功能层面导致了生物群落的同质化。更为严峻的是，全球超半数物种可能在这场 “变革” 中沦为输家，受到人类活动的负面影响，而赢家仅占 5 - 29% 的本地物种 。
两栖动物和爬行动物作为生态系统的重要组成部分，它们的种群数量在全球范围内呈下降趋势，是最受威胁的脊椎动物类群之一。在热带地区，虽然它们的物种多样性最高，但面临的威胁也最为严重。此前，已有研究在热带两栖爬行动物群落中发现了 WLRs 现象，但对于自然历史特征如何影响它们在干扰栖息地中的生存，仍缺乏深入了解。
为解开这一谜团，来自英国肯特大学 Durrell 保护与生态研究所等机构的研究人员展开了一项深入研究，相关成果发表在《Oecologia》杂志上。
研究人员选择了位于危地马拉的 Estación Biológica las Guacamayas（EBG）作为研究地点，这里拥有多种不同类型的栖息地，包括受干扰的边缘栖息地、原始森林栖息地和次生边缘栖息地，为研究提供了丰富的样本。
在研究方法上，研究人员采用了多种技术手段。他们沿着现有步道系统或在远离步道的森林中开辟 100 米长的样带，在不同栖息地设置了 120 条样带进行调查。为提高物种检测率，每条样带在不同时间段调查 3 次，共进行了 7 个野外工作期的调查。在调查过程中，详细记录两栖动物和爬行动物的相关数据，包括发现时间、地点、物种、微栖息地、行为等。同时，从文献中获取物种的自然历史特征数据。随后，研究人员运用广义线性潜变量建模（Generalized Linear Latent Variable Modelling，GLLVM）技术，结合环境预测因子和物种特征构建第四角模型，深入分析影响两栖爬行动物群落的因素12。
在研究结果方面：
- 两栖动物群落：研究将两栖动物群落分为五个 guilds 。分析发现，在干扰栖息地（MH1），大多数两栖动物倾向于利用裸地或落叶层，如 Hypopachus variolosus 和 Incilius valliceps 。而在森林（MH2）和边缘（MH3）栖息地，两栖动物的微栖息地利用类型更加多样化，包括水生、陆生和树栖微栖息地。并且，在这些栖息地中，两栖动物还表现出与繁殖相关的行为，如鸣叫和抱对34。
- 蛇类群落：蛇类群落被划分为 12 个 guilds 。在干扰栖息地（MH1），蛇类多与陆地微栖息地相关，如裸地、落叶层和原木，且多表现为活跃和进食行为。森林栖息地（MH2）的蛇类自然历史特征更为多样，与多种微栖息地都存在显著关联。边缘栖息地（MH3）的蛇类则与陆地和树栖微栖息地相关，常被观察到进食和静止行为56。
- 蜥蜴群落：蜥蜴群落分为七个 guilds 。研究发现，蜥蜴 - 食性物种与伏击行为、变温物种与在树干上晒太阳、喜热物种与落叶层之间存在一定关联。但总体而言，蜥蜴模型未能揭示自然历史特征与适应特定栖息地能力之间的明显模式67。
综合来看，研究人员通过这项研究，成功利用第四角 GLLVM 模型，识别出了两栖动物和爬行动物在干扰栖息地中成功生存的自然历史特征和行为，支持了研究假设。研究发现，森林和边缘栖息地的生态特征多样性明显高于靠近农业活动的干扰栖息地。在干扰栖息地中，“赢家” 物种多与陆地特征相关，而与树栖微栖息地相关的物种往往是 “输家” 。这一研究结果表明，持续的森林碎片化将导致边缘效应加剧，使得更多森林处于早期演替状态，进而造成危地马拉北部两栖动物和爬行动物群落的减少和同质化。
该研究首次将动物群体的选定 guilds 应用于第四角模型中的种群和栖息地矩阵，为其他研究提供了新的模板。同时，研究结果对于理解物种对栖息地退化的响应具有重要意义，为生物多样性保护提供了关键信息。未来，还需要进一步研究，以明确不同特征在物种适应中的具体作用，以及如何更有效地保护热带地区的生物多样性。
