阿尔及利亚东北部林地海拔梯度对甲虫多样性季节分布的影响研究——以贝莱兹马国家公园为例

本研究针对阿尔及利亚贝莱兹马国家公园（BNP）山地森林中海拔梯度对甲虫多样性的影响展开调查。研究人员通过三种采样方法（视觉搜寻、陷阱法和黄盘诱捕法）在1085-1472米海拔范围内对三种林地模式进行为期一年的采样，结合土壤和气候因子分析，发现海拔梯度显著影响甲虫群落组成，其中Carabidae科（35种，1312个体）占比最高，夏季多样性最高而冬季最低。研究揭示了降水、海拔和土壤特性对甲虫分布的关键作用，为类似生态系统的生物多样性保护提供了重要参考。

　　

在生物多样性研究领域，海拔梯度对物种分布的影响一直是生态学家关注的焦点。甲虫（Coleoptera）作为地球上种类最丰富的昆虫目，其分布模式能敏感反映环境变化。阿尔及利亚东北部的贝莱兹马国家公园（Belezma National Park, BNP）作为典型的地中海山地生态系统，拥有从亚湿润到半干旱的复杂气候梯度，是研究海拔与生物多样性关系的理想场所。然而，该地区甲虫群落对海拔变化的响应机制尚未被系统研究，特别是不同季节动态与林地类型的交互影响仍存在知识空白。

为填补这一空白，Meriem Boutarfa团队在BNP开展了为期一年的系统调查。研究选取了三种典型林地——大西洋雪松（Cedrus atlantica）、圣栎（Quercus ilex）和地中海松（Pinus halepensis）森林，覆盖1085-1472米的海拔范围。通过整合视觉搜寻、陷阱法和黄盘诱捕三种采样方法，结合土壤pH、电导率、有机质等13项环境指标测定，团队首次揭示了该地区甲虫群落的时空分布规律。

关键技术方法包括：1）跨季节采样设计（2017年5月至2018年4月），在6个站点设置标准化陷阱网格；2）形态学鉴定（基于Faune de France等分类系统）；3）生态指数计算（Shannon多样性指数、均匀度等）；4）多元统计分析（NMDS、HCA、DCA）。特别采用DCA分析处理环境梯度数据，通过envfit函数量化环境因子与物种分布的相关性。

研究结果呈现多个重要发现：

1. 1.

   物种组成：共记录95种甲虫，隶属22科，其中步甲科（Carabidae）占绝对优势（35种，1312个体），其次为吉丁科（Buprestidae）（15种）。

2. 2.

   海拔效应：物种丰富度与海拔呈显著正相关（r=0.953，p<0.01），Cedar2站点（1472米）多样性最高（46种），而低海拔的Pine2站点（1108米）仅发现5种。

3. 3.

   季节动态：夏季物种数最多（29.8%个体），冬季最低（21.2%），关键种如Calathus fuscipes（16.12%个体）在春秋占优，而Sisyphus schaefferi（10.59%）为夏季优势种。

4. 4.

   环境驱动：DCA显示海拔（r²=0.888）、降水（0.894）和土壤pH（0.878）是主要驱动因子，而温度（-0.953）呈负相关。有机质与碳含量显著影响群落结构（p<0.05）。

5. 5.

   聚类分析：HCA划分出三类群落：高海拔组（Cedar2-Oak2，1472-1467米）、中海拔组（Cedar1-Oak1，1379-1390米）和低海拔组（Pine1-Pine2），NMDS应力值0.089验证了分组合理性。

讨论部分指出，该研究首次系统揭示了BNP甲虫群落的海拔分布格局，证实了"中海拔峰"现象——即中等海拔（1379-1472米）的雪松-圣栎混交林维持最高多样性。这一发现与地中海地区其他研究形成对比，可能源于BNP特殊的干旱-湿润过渡带特性。研究还创新性地发现土壤石灰质含量（16.79% vs 0%）和有机质（20.9% vs 5.32%）的剧烈变化是驱动β多样性的关键，这为理解北非山地生态系统的生物地理格局提供了新视角。

论文发表在《Journal of Asia-Pacific Biodiversity》，其重要意义在于：1）建立了BNP甲虫多样性基线数据；2）证实Carabidae可作为地中海山地生态变化的指示类群；3）提出的"海拔-土壤-季节"三维分析框架，为全球变化背景下的生物多样性预测提供了方法论参考。作者建议未来研究应扩大海拔跨度，并整合分子技术解析物种功能性状与环境适应的深层机制。