新热带地区栖息地丧失与破碎化对陆生脊椎动物多样性的影响:一项荟萃分析

《Journal for Nature Conservation》:Habitat loss and fragmentation effects on terrestrial vertebrate diversity: A meta-analysis in the Neotropics

【字体: 时间:2026年05月21日 来源:Journal for Nature Conservation 2.5

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  新热带地区以其卓越的陆生脊椎动物多样性而闻名,但这些物种正受到人为土地利用变化的威胁,导致栖息地丧失和破碎化,最终引致物种数量显著下降。这证明了开展针对这些人为过程对该地区生物多样性影响的研究是合理的。因此,研究人员评估了新热带地区陆生脊椎动物多样性随栖息地丧

  
新热带地区以其卓越的陆生脊椎动物多样性而闻名,但这些物种正受到人为土地利用变化的威胁,导致栖息地丧失和破碎化,最终引致物种数量显著下降。这证明了开展针对这些人为过程对该地区生物多样性影响的研究是合理的。因此,研究人员评估了新热带地区陆生脊椎动物多样性随栖息地丧失和破碎化影响的变化情况。为此,研究人员实施了系统评价和荟萃分析优先报告条目(PRISMA)方法在 Scopus 数据库中检索信息。研究人员对文章进行了筛选,并使用三个纳入标准评估了案例研究。研究人员应用 Hedges 标准化均值差(SMD)来衡量效应量,并使用 R 语言版本 4.4.2 中的"meta"包对数据进行分组分析。研究人员共获得 1,257 篇文章,其中仅 5%(76 篇)符合纳入标准。研究人员确定了 135 个与陆生脊椎动物丰富度和丰度相关的案例研究。研究发现,与丰度(0.128)相比,栖息地丧失和破碎化对陆生脊椎动物的丰富度产生了负面影响(SMD = ?1.761)。鸟类的丰富度受到栖息地丧失的影响(SMD = ?3.722),而两栖动物(SMD = ?0.704)和哺乳动物(SMD = ?0.663)表现出的效应较小。相比之下,丰度在土地利用变化方面未显示出对分类群的显著影响。此外,影响脊椎动物多样性的主要人为转变是农业(46%)、水坝(20%)以及畜牧业和基础设施(各占 10%),这突显了在栖息地大规模转变且陆生脊椎动物 fauna 多样性高的地区实施保护策略的必要性。
**新热带地区栖息地丧失与破碎化对陆生脊椎动物多样性影响的综合解读**

**研究背景与意义**
人为驱动的土地利用变化,包括农业扩张、畜牧养殖、水坝建设及城市增长,已成为生物多样性衰退的主要驱动因素之一。这一过程直接导致栖息地丧失(habitat loss)和栖息地破碎化(habitat fragmentation),严重威胁物种的持久生存及群落结构。此类改变不仅在局部和区域尺度上导致原生生物多样性的丧失,还影响了维持地球生命所必需的生物资源和生态系统服务。陆生脊椎动物多样性的变化是此类干扰的典型例证,土地利用方式的改变直接重塑了景观中的多样性模式和群落组成。此外,这些过程可能导致广布种(generalist species)的人口统计学增长,特化种(specialist species)的衰退,形成阻碍物种在景观中移动的屏障,并促进入侵物种的定殖,最终导致本地物种灭绝。

新热带地区(Neotropics)被视为全球生物多样性最丰富的区域之一,拥有超过 1,100 种哺乳动物、3,000 种鸟类以及 1,700 种两栖爬行动物,并包含七个生物多样性热点地区。然而,近几十年来,该地区经历了快速且广泛的土地利用变化,主要由农业和畜牧业扩张驱动,导致了大规模的森林砍伐和栖息地转化。亚马逊及其他热带生态系统中的大规模农业前沿阵地造成了原生植被的巨大损失和景观破碎化的加剧,而基础设施建设和水电站大坝的修建进一步加剧了栖息地的改变。尽管该区域生物多样性极高,但针对人为转化对陆生脊椎动物多样性影响的综合评估仍然有限。因此,开展此项研究旨在明确栖息地丧失和破碎化对新热带地区鸟类、非飞行哺乳动物和两栖动物丰富度及丰度的具体影响,评估环境威胁与群落结构之间的关系,从而为制定促进可持续发展和栖息地恢复的政策提供科学依据,填补地理分布上的研究空白,并指导在生物多样性高且受威胁严重区域采取紧急干预措施。该研究成果发表于《Journal for Nature Conservation》。

**主要研究方法**
研究人员采用系统评价和荟萃分析优先报告条目(PRISMA)方法,在 Scopus 数据库中检索截至 2025 年 6 月发表的文献,检索词涵盖栖息地丧失、破碎化、多样性、脊椎动物及相关类群。经过筛选,从 1,257 篇初始文章中确定了 76 篇符合严格纳入标准的文章,从中提取了 135 个案例研究数据,涉及新热带地区 11 个国家的陆生脊椎动物(鸟类、两栖类、非飞行哺乳类)的物种丰富度和丰度数据。研究人员利用 Hedges 标准化均值差(SMD)作为效应量指标,量化栖息地干扰对生物多样性的影响程度,并使用 R 语言环境下的"meta"软件包(版本 4.4.2)进行统计建模和分组分析,以评估不同土地利用类型(如农业、水坝、畜牧业等)及不同分类群受到的差异化影响。

**研究结果**
**案例研究分布与土地利用类型**
在纳入分析的 76 篇文章中,共包含 135 个案例研究,其中 47 个报告了物种丰富度,88 个报告了物种丰度。研究地点分布于新热带地区的 11 个国家,其中巴西、墨西哥和阿根廷的案例数量最多,显示出明显的地理集中性。在土地利用变化类型方面,47.7% 的研究与农业活动相关,其次是水坝建设(20%)、畜牧业和基础设施建设(各占 10%),表明农业扩张是该区域最主要的生态干扰源。

**栖息地丧失与破碎化对丰富度与丰度的影响**
荟萃分析结果显示,栖息地丧失和破碎化对陆生脊椎动物的物种丰富度产生了显著的负面影响(SMD = ?1.761),表明干扰导致物种数量明显减少。相比之下,这些干扰对物种总丰度的影响并不显著(SMD = 0.128),暗示虽然物种数量减少,但剩余物种的个体数量可能未受同等程度的抑制,甚至可能出现某些广布种数量增加而特化种减少的替代现象。

**不同分类群的响应差异**
不同类群对栖息地干扰的敏感度存在显著差异。鸟类的物种丰富度受到的负面影响最大(SMD = ?3.722),显示出极高的脆弱性。相比之下,两栖动物(SMD = ?0.704)和哺乳动物(SMD = ?0.663)虽然也表现出负面效应,但影响幅度较小。这一结果可能与鸟类的特定生境需求及迁徙特性有关。在丰度方面,土地利用变化未对任何分类群显示出显著的统计学影响。

**结论与讨论**
研究结果表明,尽管新热带地区拥有极高的生物多样性,但针对栖息地丧失和破碎化影响的实证研究仍然匮乏,仅占过去十几年相关研究的一小部分。现有研究高度集中在巴西、墨西哥和阿根廷,导致厄瓜多尔和哥伦比亚等高生物多样性且面临高栖息地转化率的地区存在显著的知识空白。这种地理偏差限制了研究人员对该区域陆生脊椎动物多样性危机全貌的理解。农业作为主要的人为干扰因素,对生物多样性构成了最大威胁。研究人员强调,必须在栖息地大规模转化且陆生脊椎动物多样性高的区域紧急实施针对性的保护策略,以缓解物种丧失并维护生态系统服务功能。未来的研究亟需填补地理空白,深入探讨不同土地利用方式对特定类群的长期生态后果,为全球生物多样性保护政策的制定提供更为全面和均衡的科学支撑。
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