亚马逊稀树草原人工林化对蝙蝠传播种子网络的破坏性影响

《Biological Psychiatry》：Replacing the natural savanna matrix with eucalyptus plantations and soybean fields changes the seed rain promoted by bats in Amazonian savannas

本研究针对亚马逊稀树草原自然基质被桉树人工林和大豆田取代后蝙蝠传播种子网络的变化开展调查。通过比较自然稀树草原基质与人工林/农田基质、以及不同基质包围的森林斑块中蝙蝠-植物互作网络，发现人工林导致网络嵌套性增加、模块性降低，互作更集中于少数广布种；大豆田则使互作近乎消失。研究表明土地利用变化通过改变蝙蝠功能性状与多度的关联性，破坏了种子传播网络结构，凸显维持自然生境对生态系统功能的重要性。

　　

在亚马逊盆地的东北边缘，存在着一片独特的稀树草原生态系统——阿马帕稀树草原。这里原本是由开阔草原基质、森林斑块和湿地交织而成的自然镶嵌体，然而近几十年来，大规模的桉树人工林和大豆种植园正迅速取代着原始植被。这种土地利用方式的转变不仅直接导致生物多样性丧失，更可能对维持森林更新的关键生态过程——种子传播产生深远影响。作为热带地区最重要的种子传播者之一，食果蝙蝠在维持森林动态中扮演着不可替代的角色，但它们的生态功能如何响应这种生境变化，至今尚不明确。

为揭示这一科学问题，研究人员在巴西阿马帕稀树草原开展了系统研究，比较了自然稀树草原基质与人工林/农田基质、以及不同基质包围的森林斑块中蝙蝠传播种子的网络结构。研究结果发表于《Biological Psychiatry》杂志，揭示了人工林化对种子传播网络的深刻影响。

研究团队采用标准的雾网捕获法在24个样点进行蝙蝠采样，每个样点同时设置森林和基质两条样带，累计采样 effort 达155,520 m²·h。通过收集蝙蝠粪便中的种子并鉴定植物种类，构建了蝙蝠-植物互作网络。研究人员分析了网络结构指标（如嵌套性NODF、模块性Q）和物种水平指标（标准化度、接近中心性等），并探讨了蝙蝠功能性状（翼载、翼展比等）与多度对网络角色的影响。

研究结果首先显示，桉树人工林景观中的种子传播网络发生了显著变化。无论是人工林基质还是其中的森林斑块，网络的嵌套性均显著增加，而模块性明显降低。这种变化与先锋植物种子在蝙蝠食谱中的比例增加密切相关，表明资源均质化导致了更集中的互作模式。相比之下，大豆田基质中的互作网络几乎崩溃，仅记录到3个链接和4次互作事件。虽然大豆景观中的森林斑块仍维持一定的互作，但网络结构已趋向简化。

在物种角色方面，研究发现了明显的更替现象。在自然景观中承担关键传播角色的多个蝙蝠物种（如Artibeus cinereus、Uroderma bilobatum等）在人工林景观中被次要以偶尔食果的物种（如Glossophaga soricina、Phyllostomus属）所替代。只有Carollia perspicillata在所有景观中都保持其核心地位，使得人工林景观中的种子传播网络更加依赖于少数物种。

功能性状分析进一步揭示了环境过滤的作用。在自然稀树草原中，蝙蝠的翼载与标准化度呈负相关，表明飞行效率高的物种通过更广泛的空间利用实现了食性特化。而在桉树景观中，物种多度成为决定网络角色的主要因素，体型较大的蝙蝠反而表现出较低的连接度，可能反映了在复杂生境中能量获取的权衡。

这项研究的重要发现在于，即使森林斑块本身未被破坏，周围基质的改变也足以重塑整个种子传播网络。桉树人工林通过促进先锋植物繁盛，使互作网络变得随机化且更易受干扰；而大豆田则直接阻断了蝙蝠的移动通道，导致生态功能衰竭。这些变化可能引发级联效应，改变森林更新轨迹，最终影响整个生态系统的结构和功能。

研究结果强调，在农业景观中保留自然稀树草原残余对维持生态过程至关重要。这些自然区域不仅为蝙蝠提供移动廊道，更是缓冲人工林采伐影响的生态屏障。该研究为亚马逊稀树草原的保护提供了科学依据，指出单一作物种植园的管理必须考虑其对生态过程的深远影响，而维持景观异质性应是平衡农业生产与生态保护的关键策略。