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为探究本地环境因素和景观结构对巴西塞拉多农业景观中蜥蜴目(Squamata)爬行动物多样性的影响,研究人员通过多尺度研究,发现农业覆盖对蜥蜴的丰度和丰富度有负面影响,物种周转率是群落差异的主要原因。这对保护蜥蜴目动物意义重大。
在地球的生态版图上,农业景观不断扩张,如今已占据约 40% 的陆地面积。这一变化给生物多样性带来了巨大挑战,尤其是在生物多样性丰富的新热带地区,如巴西塞拉多(Cerrado)。在这片土地上,自然植被被大量转化为农业用地,自 20 世纪 80 年代以来,塞拉多一半的原生植被已消失,这对其中的生物群落产生了深远影响。
蜥蜴目爬行动物是陆地脊椎动物的重要组成部分,但它们却深受人类活动导致的景观变化的威胁。在以往的研究中,爬行动物在分析景观变化对群落多样性影响的研究里常常被忽视,特别是在塞拉多这样的非森林生态区域。而且,此前也没有研究针对塞拉多蜥蜴目爬行动物,分析农业景观和农业集约化带来的影响,这可能会对该类群物种的保护工作造成阻碍。
为了填补这一研究空白,来自巴西和德国等多个机构的研究人员展开了深入研究。他们聚焦于巴西塞拉多农业景观中蜥蜴目爬行动物的多样性,通过一系列的研究,得出了重要结论,该研究成果发表在《Landscape Ecology》杂志上。
研究人员采用了多尺度研究方法,主要包括以下关键技术:首先,在 20 个采样点进行实地采样,利用主动视觉搜索和陷阱捕获(pitfall traps)的方式记录蜥蜴目爬行动物的数量和种类。其次,对每个采样点,在本地尺度测量 7 个植被结构变量,如草本植物(HER)、灌木(SHR)、树木(TRE)等的数量以及树冠开阔度(COP)等;在 5 个空间尺度上计算 4 个景观指标,像自然植被百分比(% NV)、农业用地百分比(% AGR)等。最后,运用多种统计分析方法,包括回归分析、方差膨胀因子(VIF)检验、广义线性模型(GLM)等,对数据进行处理和分析 。
研究结果如下:
- 物种记录:研究共记录到 145 只个体,分属于 30 种蜥蜴目物种,其中包括 15 种蜥蜴、12 种蛇和 3 种蚓蜥。
- 对物种丰度和 α 多样性的影响:农业覆盖(% AGR)在 400m 尺度是蜥蜴丰度(wAICc =0.885;效应大小:-0.61)和丰富度(wAICc =0.776;效应大小:-0.62)的最佳预测指标,随着农业覆盖百分比的增加,蜥蜴的丰度和丰富度下降。树冠开阔度是蜥蜴香农多样性(Shannon diversity)的最佳预测指标(wAICc =0.914;效应大小:0.70),随着树冠开阔度增加,蜥蜴的香农多样性更大。而对于蛇来说,本地植被和景观结构对其丰度和 α 多样性的影响不显著,零模型同样可以解释其变化。
- 对 β 多样性的影响:蜥蜴目群落的 β 多样性较高,物种周转率是导致蜥蜴(βsim=0.71 )和蛇(βsim=0.88)群落间物种组成差异的主要因素,βratio值(蜥蜴:βratio =0.058;蛇:βratio =0.016)也证实了这一结果。db - RDA 模型表明,树木数量是解释蜥蜴和蛇群落总 β 多样性的主要本地变量,它可以解释蜥蜴(R2adj=0.113,F=2.804,P=0.009)和蛇(R2adj=0.077,F=2.103,P=0.033)群落的 β 多样性变化 。
研究结论和讨论部分指出,农业覆盖的增加对蜥蜴群落的物种丰度和丰富度产生了负面影响,这可能是由于蜥蜴对栖息地的特殊要求以及农业活动导致的栖息地丧失和破碎化。同时,植被结构,尤其是树木数量,在决定蜥蜴目爬行动物群落的物种周转率和 β 多样性方面起着关键作用。这一研究结果强调了在农业景观中保护自然植被的重要性,为蜥蜴目动物的保护和景观管理提供了重要的科学依据。如果不采取有效措施,随着农业的进一步扩张,蜥蜴目物种可能面临更高的灭绝风险,生态系统的平衡也将受到威胁。因此,制定多尺度的景观管理策略,增加栖息地覆盖,减少农业活动对栖息地的负面影响,对于保护蜥蜴目物种和维护生态系统的稳定至关重要。