夜间人造光改变陆生腹足类关键生态功能：蛞蝓适应性、活动模式与植物食害的连锁效应

本研究针对夜间人造光(ALAN)对陆生腹足类生态功能的影响这一空白领域，通过实验室与野外实验相结合的方式，首次揭示了ALAN通过降低蛞蝓(Arion lusitanicus和Deroceras reticulatum)的夜间活动、幼体存活率和生长速度，显著减少野生蛞蝓的取食活动，进而降低植物食害程度。该发现为理解光污染对生态系统级联效应提供了新证据，对农业害虫防控和生物多样性保护具有重要启示意义。

　　

随着全球光污染的加剧，夜间人造光(Artificial Light at Night, ALAN)已成为影响生物多样性的重要环境压力源。尽管已有研究揭示了ALAN对鸟类、昆虫等生物的影响，但作为陆地生态系统关键功能群的陆生腹足类（如蛞蝓和蜗牛）却长期被忽视。这类生物不仅是重要的分解者和营养循环参与者，还是农作物主要害虫。特别是在欧洲，21.8%的陆生软体动物面临生存威胁，而某些入侵种类却造成严重农业损失。这种矛盾现状促使科学家思考：ALAN是否会通过改变腹足类的行为和适应性，进而影响其生态功能？

瑞士Agroscope研究所与苏黎世大学的Vincent Grognuz、Eva Knop团队在《iScience》发表的研究，首次系统评估了ALAN对两种优势蛞蝓物种(Arion lusitanicus和Deroceras reticulatum)的多维度影响。研究创新性地结合实验室控制实验与野外群落观测，通过量化光照条件下蛞蝓的生长曲线、存活率、昼夜活动模式、地面移动轨迹及植物取食行为，发现ALAN会显著改变蛞蝓的生态功能，进而影响植物-草食动物互作网络。

研究主要采用七种关键技术方法：(1)实验室条件下蛞蝓幼体生长监测（n=409个体）；(2)红外相机记录的昼夜活动模式分析（n=116个体）；(3)石墨追踪板记录的野外地面活动量化；(4)盆栽Centaurea jacea的昼夜取食损伤评估（n=216盆）；(5)野生植物群落中蛞蝓取食数量统计（n=416次观察）；(6)三种野生植物（Malva moschata、Leucanthemum vulgare和Centaurea jacea）的食害程度测量；(7)光照强度梯度与空间分布建模。

Juvenile growth rate
通过100天的实验室培养发现，ALAN对两种蛞蝓的生长发育产生相反影响：使A. lusitanicus幼体体重降低24.76%（p<0.001），却使D. reticulatum增重11.9%（p=0.022）。这种物种特异性响应提示ALAN可能通过不同生理途径影响代谢过程。

Juvenile survival rate
光照使A. lusitanicus死亡率增加1.5倍（p=0.027），但对D. reticulatum无显著影响。这一结果与野外观察到的物种分布变化趋势相符，表明ALAN可能改变群落组成。

Circadian activity pattern
红外相机监测显示，ALAN使A. lusitanicus夜间活动减少（18:00-21:00时段），白天活动增加（10:00-15:00时段）（p=0.024）。这种昼夜节律紊乱可能源于光周期感知失调或捕食风险规避行为。

Nocturnal ground activity
石墨追踪板数据显示，ALAN未显著改变蛞蝓在地面层的移动频率（p=0.132）。结合后续发现，研究者推测植被覆盖可能为蛞蝓提供了避开直射光的安全空间。

Circadian feeding behavior
盆栽实验证实，ALAN使夜间叶片取食损伤程度降低2.12倍（p=0.016）。特别值得注意的是，距离光源5米内的区域，A. lusitanicus取食数量下降最显著（p=0.004），显示光照强度存在剂量效应。

Herbivory damage on wild plants
对野生植物的观测发现，ALAN使花朵受食程度降低7.92%（p=0.033），叶片损伤减少1.47%（p=0.083）。这种"花叶差异"可能源于花序更易暴露于光照，或ALAN特异性地改变了花的防御性状。

研究结论指出，ALAN通过三重机制影响生态系统功能：(1)直接降低敏感物种（如A. lusitanicus）的适应性；(2)扰乱关键行为时段的活动模式；(3)改变植物-草食动物互作强度。这些发现为理解光污染的生态级联效应提供了新维度——不仅影响个体生理，更会重塑群落结构和功能。

该研究的现实意义在于：首先，ALAN可能成为控制农业害虫（如A. lusitanicus）的新工具，但需警惕其对濒危物种的潜在威胁；其次，城市与农田交界区的照明设计需考虑生态功能保护；最后，研究建立的"个体-种群-群落"多尺度评估框架，为后续光污染研究提供了方法论范例。正如作者强调，未来需探究不同光谱（如暖光vs冷光）和低强度天空辉光的影响，以制定更精准的生态照明策略。