城市与农业池塘软体动物群落的环境驱动因素研究：以斯洛伐克为例

《Urban Ecosystems》：Environmental drivers shaping mollusc communities in ponds of two different landscapes

本研究针对池塘作为生物多样性热点但软体动物群落数据匮乏的问题，在斯洛伐克39个城市和农业池塘中开展软体动物多样性研究。通过定性方法发现农业池塘具有更高非本地物种数量，并揭示池塘面积、电导率和邻近河流覆盖度是驱动群落结构的关键环境因素。研究成果为人工池塘的生态管理提供科学依据，同时警示其作为外来物种扩散源的风险。

　　

在人类活动主导的景观中，小型静止水体——池塘，正逐渐被视为生物多样性的重要庇护所。然而关于这些生境中水生软体动物群落及其变异驱动因素的研究仍显不足。随着城市化进程加速，由土地利用变化、人口密度和环境条件构成的城乡梯度（urban-rural gradient）正深刻影响着淡水生态系统的结构和功能。城市池塘和农业池塘虽然都具有生态价值，却常面临污染、生境破碎化和外来物种入侵的多重威胁。在此背景下，理解软体动物——这类对环境变化高度敏感的指示生物——的分布规律，对制定人类主导景观中的保护策略至关重要。

斯洛伐克科学院植物学研究所和动物学研究所的研究团队在《Urban Ecosystems》发表了题为"Environmental drivers shaping mollusc communities in ponds of two different landscapes"的研究论文，通过对39个潘诺尼亚生态区池塘的系统调查，揭示了环境因素与土地利用如何共同塑造软体动物群落格局。

研究团队采用多技术联合采样策略，在2020-2021年的春、秋两季对每个池塘进行综合调查。采样方法包括：改良版Oertli网扫法（每个生境单元采样60-90秒）、D形手网定时采样法（总时长3分钟）以及徒手主动采集法。特别值得注意的是，研究同时收录活体个体和空壳标本以全面评估α多样性，并对Stagnicola属个体进行解剖学鉴定。环境数据方面，使用多参数探头现场测定pH、电导率（conductivity）、氧饱和度和盐度，同时基于地理信息系统（ZBGIS）获取池塘面积、海拔和50米岸带内土地利用数据。

研究结果

环境相似性分析

PCA分析显示，城市池塘沿城市化梯度分布，与建筑区、道路、花园和草甸比例呈正相关，这些土地利用类型与较高海拔和氧饱和度密切相关。相反，农业池塘则以农田和土路为主导景观特征，具有更大面积（平均5.38公顷）、更高电导率（814.91 μS/cm）但较低氧饱和度（88.85%）的典型特征。

物种丰富度格局

研究共记录30种软体动物（22种腹足类+8种双壳类），其中7种为非本地物种。样本累积曲线表明农业池塘具有更高的估计物种丰富度，但实际记录物种数的中位数差异不显著（韦尔科克森检验W=206, p=0.163）。然而，农业池塘的非本地物种数量显著高于城市池塘（W=264, p=0.020），包括高频率出现的Physa acuta（77.8%）和Dreissena polymorpha（26.7%）。

群落结构驱动机制

db-RDA分析揭示池塘面积、电导率和邻近河流覆盖度是解释群落变异的三大显著因子（合计解释12.9%变异）。其中D. polymorpha和P. acuta与大面积池塘正相关，而Gyraulus crista等物种偏好高电导率环境。研究首次发现群落结构而非物种丰富度与池塘面积显著相关，且河流邻近度通过提供殖民通道显著增强多样性，这为岛屿生物地理学理论在破碎化淡水景观中的应用提供了新视角。

结论与讨论

本研究通过城乡梯度视角，揭示了人工池塘软体动物群落构建的复杂机制。三个核心发现值得关注：首先，农业池塘虽具有更高物种丰富度，但却是外来物种的"热点区"，这与其受农业排放影响形成的高电导率环境密切相关；其次，城市池塘反而成为本地保护物种（如Viviparus acerosus）的避难所，暗示城市化不一定导致生物均质化（biotic homogenisation）；最后，传统岛屿生物地理学理论中的"面积-物种数"关系在本研究中表现为"面积-群落结构"关系，而"距离-物种数"关系则通过河流连通性得到验证。

研究结果对池塘管理具有明确指导意义：通过建立河岸缓冲带降低电导率可有效抑制外来物种扩散；同时应重视城市池塘的保护价值，将其纳入区域保护网络。尽管未直接观测到入侵崩溃（invasion meltdown）现象，但农业池塘中多种入侵物种的共存态势仍需长期监测。这项研究不仅深化了对人工水体生态功能的理解，更为协调生物多样性保护与入侵物种防控提供了关键科学依据。