功能群与生境退化对亚热带大型无脊椎动物群落构建的差异化调控机制

本研究通过中性群落模型(NCM)和标准化随机性比率(NST)分析，揭示了亚热带溪流中收集者(collector-gatherers)和捕食者(predators)两类功能群的群落构建机制差异：收集者主要受随机过程驱动(R2>0.5)，捕食者则受确定性过程主导(R2<0.5)。研究发现雨季水文扰动会增强随机过程，而人为干扰导致的环境过滤会强化确定性过程(NST<50%)。该成果为理解复杂生物群落的构建规律提供了新视角。

　　

在生态学领域，群落构建机制一直是核心科学问题。亚热带溪流作为生物多样性热点区域，其大型无脊椎动物群落的形成过程既受环境筛选(确定性过程)影响，也受随机出生死亡和扩散限制(随机过程)调控。然而，不同功能群如何响应这些机制？季节性水文变化和人为干扰又会如何改变这种平衡？这些问题尚未得到系统解答。

中国的研究团队在《Global Ecology and Conservation》发表的研究给出了答案。他们选取珠江流域16条原始溪流和16条退化溪流，通过湿季(2022年6月)和干季(2022年11月)的采样，收集了82-84个大型无脊椎动物分类单元，重点分析收集者(体型小、扩散弱)和捕食者(体型大、扩散强)两类功能群。研究采用中性群落模型(NCM)拟合、标准化随机性比率(NST)计算，并结合Mantel检验等多元统计方法，揭示了环境扰动下群落构建的动态规律。

关键技术方法包括：1)使用Surber网(30×30cm，500μm网孔)采集底栖动物；2)通过中性模型参数R²和迁移率m评估随机过程贡献；3)基于S?rensen和Bray-Curtis相异性计算NST指数；4)利用BIO-ENV筛选关键环境因子(TN、Chl等)；5)通过OMI分析计算功能群栖息地广度。

研究结果呈现三大发现：

中性社区模型显示功能群差异
收集者群落与中性预测高度吻合(湿季R²=74.4%)，而捕食者显著偏离中性预期(干季R²仅17%)。体型较大的捕食者(如Chlorogomphidae)表现出更高迁移率(m=0.024)，但栖息地广度更窄，印证了"体型可塑性"假说。

季节动态改变构建机制
湿季水文扰动使随机过程贡献提升，NCM拟合优度比干季高16.9%。Mantel检验显示收集者群落差异仅与空间距离显著相关(r=0.409)，而捕食者在干季显著响应环境距离(r=0.319)。

人为干扰强化环境筛选
退化溪流的NST值普遍低于50%，确定性过程占主导。有趣的是，原始溪流中基于出现率的数据显示更高随机性(NST>50%)，而退化溪流中基于丰度的分析反而检测到更强随机信号，说明数据类型会影响机制解析。

讨论部分指出，该研究首次在亚热带溪流中验证了功能群性状对构建机制的调控作用：收集者的小体型和弱扩散使其易受随机过程影响，而捕食者的大体型和窄生态位使其对环境筛选更敏感。雨季频繁的水文扰动通过增加随机灭绝和再定植事件，暂时削弱了环境选择压力。更重要的是，研究发现多重人为干扰会通过两种途径强化确定性过程——既可能通过生境均质化产生强环境过滤，也可能通过增加生境异质性扩展生态位空间。

这项研究为理解生物多样性维持机制提供了新见解，特别是指出在评估群落构建时，需同时考虑功能群划分、季节动态和干扰类型。成果对流域生态修复具有指导价值：针对收集者需保护扩散廊道以减少随机灭绝，而保护捕食者则需重点改善水质和栖息地异质性。研究还建议未来群落分析优先采用丰度数据，以更灵敏地捕捉环境选择信号。