《African Journal of Ecology》:Habitat Influence on Epigeic Spider Diversity in Silaka, Langeni and Kambi Forests, Eastern Cape, South Africa
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本研究通过陷阱法调查了南非东开普省Silaka自然保护区、Langeni森林和Kambi森林中地表蜘蛛(epigeic spiders)的群落结构,揭示了12科19属43种/形态种的分布格局。研究发现生境类型对蜘蛛多度无显著影响,但群落组成存在明显空间分异(PCA分析显示29.6%的变异由前两主成分解释)。垂直结构复杂度(vertical complexity)呈边际显著正效应(p=0.079),表明森林分层结构可能通过提供生态位影响蜘蛛分布。本研究为非洲生物多样性热点区域的节肢动物保护提供了基线数据。
ABSTRACT
本研究以南非东开普省的Silaka自然保护区、Langeni森林和Kambi森林为研究对象,通过陷阱法系统调查了地表蜘蛛多样性对生境类型的响应机制。研究共记录12科19属43种/形态种,其中67%为特有种。狼蛛科(Lycosidae)以12个物种成为最优势类群,平腹蛛科(Gnaphosidae)和跳蛛科(Salticidae)各含6种。主成分分析(PCA)显示前两个主成分累计解释29.6%的群落变异,Silaka与Kambi群落相似性较高,而Langeni样本离散度大。广义线性混合模型(GLMM)表明生境类型对蜘蛛多度无显著影响(Langeni: β=0.339, p=0.119;Silaka: β=-0.099, p=0.686),但垂直结构复杂度呈现边际显著正相关(β=0.011, p=0.079)。聚类分析显示样本分组与森林类型高度对应,证实局部生境条件通过植被结构驱动蜘蛛群落组装。
1 Introduction
节肢动物在养分循环、捕食关系等生态过程中具有关键作用,其分布受生境复杂性调控。地表蜘蛛作为对环境变化敏感的指示类群,其多样性模式可反映微生境特征(如植被覆盖度、凋落物厚度)。尽管东开普省已有若干蜘蛛学研究,但前特兰斯凯地区(former Transkei region)仍存在采样空白。本研究通过对比受保护森林(Silaka)、人工林(Langeni)和天然林片段(Kambi),探讨三类生境中蜘蛛群落的结构分异及其环境驱动机制。
2 Methods
2.1 Description of Study Sites
研究区域涵盖Mthatha(Langeni和Kambi森林)与Port St Johns(Silaka自然保护区)。Kambi森林(31°28′02″S, 28°36′51″E)为海拔900 m的天然林片段,Langeni森林(31°28′37″S, 28°29′11″E)以松树和桉树人工林为主,Silaka自然保护区(31°39′11″S, 29°30′31″E)为沿海封闭冠层森林。在每个森林设置4个采样点,涵盖主林、生态过渡带、草地等生境。
2.2 Spider Sampling
采用直径55 mm的塑料杯陷阱,以丙二醇(propylene glycol)为保存液,每点布设32个陷阱(共96个)。标本经70%乙醇固定后由专家鉴定至最低分类单元。
2.3 Measuring Environmental Variables
记录垂直结构(0–0.5 m、0.5–2 m、2–5 m、>5 m分层盖度)和水平结构(裸土、凋落物、草本盖度),并测定土壤pH、有机质及氮磷钾含量。
2.4 Statistical Analysis
使用R 4.2.3软件进行GLMM分析,采用PCA和Bray-Curtis相似性指数解析群落差异,通过SIMPER分析确定主导物种。
3 Results
物种累积曲线未达渐近线,表明采样强度不足。狼蛛科(Lycosidae)为最优势科,其次为平腹蛛科(Gnaphosidae)和猫蛛科(Oxyopidae)。PCA显示Silaka与Kambi群落重叠度高,而Langeni样本离散。GLMM模型(AIC=149.8)表明垂直复杂度对蜘蛛多度有正向趋势(p=0.079),但土壤pH(p=0.850)和水平复杂度(p=0.235)无显著影响。
4 Discussion
较低的物种数(占南非已知种2%)可能与陷阱法的活动密度采样偏差有关。单型科占比42%反映了生境过滤效应。与Addo Elephant国家公园等历史数据对比显示,东开普省蜘蛛群落存在显著空间周转。垂直结构的边际效应暗示森林分层可能通过提供捕食微生境影响蜘蛛分布,但统计力不足需进一步验证。
5 Conclusion
生境类型虽未显著改变蜘蛛多度,但群落组成分异揭示了环境过滤的作用。建议未来研究增加采样强度、扩展时空尺度,并整合功能性状分析以深化机制认知。本研究为南非森林蜘蛛多样性保护提供了科学依据。