《Ecography》：Precipitation and tree biomass correlate with the diversity and functional composition of tropical rainforest cricket assemblages across climate and disturbance gradients
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本文研究了澳大利亚北昆士兰热带雨林中，气候（如年均降水量MAP）和森林结构（如地上生物量AGB）变化如何影响蟋蟀群落的分类学和功能多样性。研究揭示，MAP和AGB是驱动物种丰富度（q0）和群落组成的最强因子，而功能性状（如飞行能力、发声通信）沿环境梯度呈现显著分异，凸显了基于性状的生态学方法在预测无脊椎动物对环境变化的响应方面的重要价值。
引言
热带雨林是全球生物多样性的重要宝库，其中无脊椎动物在分解、植食和多营养级相互作用中扮演关键角色。然而，干扰（如藤本植物增殖）导致的植被结构变化如何影响无脊椎动物群落，尤其是像蟋蟀（直翅目：螽亚目）这类生态功能多样但研究尚浅的类群，仍不清楚。本研究以澳大利亚北昆士兰湿热带地区的雨林为研究区，通过沿海拔和干扰梯度设置38个样方，系统探究了气候、植被结构及相关环境因子对蟋蟀群落的分类学和功能多样性的影响。
材料与方法
研究在森林恢复与气候实验的38个20米×20米样地中进行，海拔范围4–1320米。蟋蟀采样采用陷阱法，在每个样方内布设12个陷阱，于2023年9月至11月（蟋蟀活动高峰期）连续放置14天。采集的标本经形态鉴定和分子辅助确认，共获得1080号个体，分属23个已知种和4个未描述种，其中48%为当地特有种。研究人员测量了包括树木和藤本植物的胸高断面积、茎密度、地上生物量（采用泛热带异速生长方程估算，使用标准木材密度0.5 g cm?3）、凋落物深度、粗木质残体等植被结构指标，并从WorldClim数据库提取了年均降水量（MAP）等气候数据。功能性状包括体型大小（分为小≤7毫米、中9–16毫米、大≥18毫米）、飞行能力、发声通信、掘穴行为、食性（捕食性或非捕食性）等，均以二进制或有序分类变量记录。统计分析采用广义线性混合模型（GLMM）分析多样性指标（Hill数q0、q1、q2），使用非度量多维标度（NMDS）和PERMANOVA分析群落组成，并通过RLQ分析和第四角法检验功能性状与环境的关联。
结果
多样性
物种丰富度（q0）、香农多样性（q1）和辛普森多样性（q2）均随MAP和AGB的增加而显著上升。树木茎密度对q2有正向影响，而纬度也有微弱正效应。藤本指标（茎密度、基面积、藤本-树木比）对任何多样性指数均无显著影响。
群落组成
NMDS排序显示，蟋蟀群落结构沿海拔、MAP、树木茎密度和经度梯度分化，沿海样点因海拔较低和降水较少而聚为一类。PERMANOVA分析表明，MAP是群落组成最强的预测因子（解释变率高达11.7%），AGB和树木茎密度进一步贡献了约41%的变率。微生境因子（如凋落物深度、坡度）和藤本指标对群落组成无显著影响。
功能性状-环境关联
RLQ分析显示，第一轴解释了94.8%的性状-环境协变，且全局结构显著。第四角法检验发现，飞行能力缺失与高海拔、高树木茎密度和高纬度正相关，而与较深凋落物、较多粗木质残体和偏东经度负相关；具发声能力的物种与高AGB相关，而小型、无声物种随AGB和海拔升高而减少。食性、掘穴行为和翅盖存在与否未显示显著环境关联。综合分析表明，高海拔、高生物量的湿润森林更倾向于聚集大型、飞行无能但能发声的类群，而低地干燥区域则以小型、能飞但不发声的类群为主。
讨论
降水与树木结构主导蟋蟀多样性与群落
本研究明确了MAP和AGB是驱动热带雨林地表蟋蟀多样性与群落结构的关键因子。AGB和树木茎密度作为森林恢复程度和结构复杂性的代理指标，其正向效应表明，成熟、少受干扰的森林为蟋蟀提供了更稳定的微气候、更丰富的食物和庇护所资源。这一发现与许多节肢动物类群在演替后期森林中多样性最高的模式一致。然而，凋落物深度等微生境指标未显影响，可能源于测量尺度与蟋蟀微栖息地利用的脱节，或凋落物质量而非数量的作用。
功能性状响应揭示生态适应机制
功能性状的分布格局揭示了蟋蟀对环境梯度的适应策略。飞行无能多见于高海拔、高密度森林，可能源于在结构复杂生境中飞行的能量成本高、而定栖生活更有利；同时，高海拔环境的稳定性可能为这类扩散能力弱的类群提供了避难所。发声通信与高AGB的关联可能反映了在开阔度较高的生境中声信号传输更有效，而复杂植被则可能因信号衰减和天敌风险抑制发声行为。性状组合（如飞行能力、体型、发声）的协同变化体现了环境过滤作用对群落构建的影响。
藤本作用不显与研究局限
值得注意的是，本研究中藤本植物各项指标均未对地表蟋蟀群落产生显著影响，这与藤本作为干扰指示因子在其他生物类群（如植物、脊椎动物）中的已知作用形成对比。这可能是因为藤本对地表节肢动物的直接影响较弱，或其效应被树木主导的森林结构所掩盖。此外，采样时间较短和仅聚焦地表层可能限制了捕捉某些细微或垂直梯度上的性状-环境关系。
结论
本研究证实，在北昆士兰湿热带雨林中，地表蟋蟀的多样性、组成和功能性状主要受降水和树木主导的植被结构调控，沿海拔梯度呈现规律性变化。功能性状分析揭示了飞行、通信等关键性状对环境过滤的响应，强调了性状方法在理解生物多样性维持机制中的重要性。藤本植物在本研究尺度下对地表蟋蟀群落无显著影响。未来研究需结合垂直分层采样和长期监测，以更全面揭示热带雨林无脊椎动物对全球变化的响应机制。
