维多利亚湖一个由社区管理的非洲热带湿地的微生境复杂度及其两栖爬行动物多样性

《Journal of Great Lakes Research》：Microhabitat complexity and herpetofaunal diversity in a community-managed Afrotropical wetland of Lake Victoria

湿地生物多样性受栖息地复杂度和人类干扰影响显著，社区管理能有效保护生态系统。乌干达Mabamba Bay湿地通过社区组织（META）实施可持续管理，记录到17种两栖动物和18种爬行动物，其中复杂栖息地（如浮岛、芦苇丛）更利于两栖类繁衍，而受干扰区域（开放水域）爬行类占优。研究采用视觉调查、音频采样和网捕法，发现两栖类多样性指数（Shannon-Wiener）和物种累积曲线显示样本充足，但爬行类估算显示采样不足。保护现状显示多数物种为无危，但非洲岩蟒、尼罗鳄等受威胁。与乌干达其他非社区管理湿地相比，Mabamba Bay的栖息地异质性和社区参与度显著促进物种多样性维持

　　

摘要

湿地在维持生物多样性方面发挥着关键作用，尤其是在栖息地丧失和人为干扰加速的热带生态系统中。同时，社区保护已成为现代保护生物学的核心议题。因此，从保护和管理的角度来看，评估由当地社区管理的湿地中的生物多样性模式尤为重要。本研究评估了乌干达中部维多利亚湖系统中的马班巴湾湿地（Mabamba Bay Wetland）的爬行动物和两栖动物的多样性、丰富度及其保护状况。通过在这五个具有代表性的地点进行视觉观察调查、音频采样和抄网捕捞，我们记录到了17种两栖动物和18种爬行动物。两栖动物在栖息地复杂且受干扰较小的地点更为丰富，而爬行动物则更多地出现在受干扰较大和开阔的区域。多样性指数、物种积累曲线以及丰富度估计方法（Chao 1、Jackknife 1和2）显示出了显著的空间异质性，并表明爬行动物的样本量可能不足。保护状况分析表明，大多数物种的濒危程度较低，但值得注意的例外包括德根蟾蜍（Sclerophrys vittata）、非洲岩蟒（Python sebae）和尼罗鳄（Crocodylus niloticus）。

引言

湿地生物多样性的评估对于生态研究和保护工作都至关重要。全球范围内的湿地都是维持重要生态系统功能和自然循环的生物多样性热点（Keddy等人，2009年）。然而，土地利用变化和人为压力已经显著减少了生物多样性，尤其是在非洲的热带湿地（Tumwebaze，2018年）。

基于社区的保护已成为非洲生物多样性保护的关键方法（Wei等人，2018年）。这种策略使当地社区能够可持续地管理并从其自然资源中受益。尽管许多保护举措集中在森林生态系统中（Wilkie和Painter，2021年），但湿地在基于社区的保护工作中却严重被忽视。从保护的角度来看，评估由社区管理的湿地中的生物群落多样性并将其与非管理区域进行比较是很有意义的。这样的评估可以揭示当地保护措施的有效性和可持续性。

在这项研究中，我们重点关注乌干达的马班巴湾湿地系统，这是社区主导的湿地保护取得显著成功的典范。二十多年来，该湿地一直由当地社区组织马班巴湿地生态旅游协会（Mabamba Wetland Ecotourism Association，META）进行管理。该地区以其生态旅游活动而闻名，特别是观鸟活动，吸引了国内外游客，因为这里有诸如鹤鸵（Balaeniceps rex）等稀有鸟类。社区通过可持续的捕鱼方式、环保旅游以及积极防止侵占和退化的社区措施来保护生态系统。在乌干达由社区管理的湿地中，马班巴湾湿地是保存最完整、保护最有效的系统（Byaruhanga等人，2019年）。其他值得注意的例子还包括卢特姆贝湾湿地（Lutembe Bay Wetland）、纳巴朱齐湿地（Nabajjuzi Wetland）、维多利亚湖附近的桑戈湾（Sango Bay）以及乌干达东部的奥佩塔-比西纳湖湿地系统（Lake Opeta-Bisina Wetland System）。每个地点都拥有独特的生物多样性价值，并且管理程度各不相同。然而，马班巴湾湿地仍然是长期、社区主导的湿地管理如何协调保护与社区生计的典范（Byaruhanga等人，2019年）。

乌干达拥有丰富的爬行动物和两栖动物多样性，大约有100种两栖动物（AmphibiaWeb，2024年；Channing和Howell，2006年；Channing和R?del，2019年；WCS，2016年）以及约200种爬行动物（Spawls等人，2002年；Spawls等人，2006年；Uetz等人，2024年；WCS，2016年）。尽管如此，包括乌干达中部的马班巴湾湿地在内的许多关键栖息地的基线生态数据仍然十分匮乏。

在这里，我们旨在评估马班巴湾湿地的爬行动物和两栖动物的多样性，为保护规划提供初步信息。我们还将把本研究的结果与其他非社区管理的乌干达湿地的研究结果进行比较。考虑到马班巴湾湿地与其他乌干达湿地相比具有显著的栖息地异质性（Byaruhanga等人，2019年），本文提出了以下关键问题：

1)

在长期社区管理的背景下，马班巴湾湿地系统的当前爬行动物和两栖动物的物种丰富度和多样性如何？

2)

马班巴湾的爬行动物和两栖动物群落组成与其他未实施社区保护的乌干达湿地（例如Akoth等人，2023年；Behangana等人，2023年；Behangana等人，2024年）相比如何？

3)

马班巴湾湿地内的栖息地异质性在多大程度上影响了物种丰富度、丰度和群落结构的模式？

4)

观察到的物种组合模式在不同研究地点之间是否一致，还是反映了特定地点的动态？换句话说，观察到的群落结构在多大程度上可能受到种间竞争的影响？

研究区域和方案

野外工作在乌干达中部的马班巴湾湿地进行，该湿地位于维多利亚湖附近，面积为16,500公顷（坐标：0° 4′ 27″ N, 32° 19′ 7″ E，海拔1133米）（图1）。在湿地景观中随机选择了五个研究地点（表1）。这些研究地点的微生境特征存在明显差异（表1），可以定义为从开阔水域、纸莎草沼泽到Miscanthus丛生地、莎草斑块和浮岛等多种微生境的复杂镶嵌体。

两栖动物的丰富度和多样性

共记录到314种两栖动物，属于六个科和七个属（表2）。E地点的丰富度最高（14种），其次是B地点（12种），而C和D地点的物种数量最少（分别为6种和5种）。Chao-1模型预测B和E地点的物种数量还会增加（表3）。饱和曲线趋近于渐近线，表明样本量足够（图3）。Jackknife 1和2方法估计有22-25种；Chao 1模型预测20种；Chao 2模型预测35种。最常见的物种是...

讨论

我们的研究结果揭示了马班巴湾湿地系统的生态重要性及其支持多样化爬行动物和两栖动物群落的能力。正如预期的那样，两栖动物的物种丰富度在人为干扰最小且植被结构复杂的地点最高，这表明未受干扰的微生境提供了重要的避难所和繁殖环境（Burrow和Maerz，2022年）。相反，爬行动物更常出现在受干扰的生境中。

作者贡献声明

Mathias Behangana：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿撰写，数据管理，概念构思。Achilles Byaruhanga：撰写 – 审稿与编辑，项目管理，方法论设计，调查实施，资金获取，概念构思。Michael Kibuule：撰写 – 审稿与编辑，调查实施。Fiona Milembe：撰写 – 审稿与编辑，调查实施。Violet Kantono：调查实施。Fabio Petrozzi：撰写 – 审稿与编辑，数据分析。Luca Luiselli：撰写 – 审稿与...

资金支持

Tusk Trust（英国）通过威廉王子非洲保护奖（Prince William Award for Conservation in Africa）为AB和NU提供的资金支持，以及通过重要鸟类区域年度监测（Important Bird Areas annual monitoring）提供的资金。LL的研究工作还得到了意大利发展生态保护与合作研究所（Institute for Development Ecology Conservation and Cooperation，项目编号IDECC-03-2023）和美国雨林信托基金（Rainforest Trust）的支持。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

致谢

我们感谢Nature Uganda的所有工作人员在野外和办公室提供的支持，他们帮助研究团队完成了野外工作；感谢野外助理对研究团队的协助；同时也感谢当地社区允许研究人员在他们的土地上顺利开展研究。两位匿名审稿人对提交的草稿提出了改进意见。

作者贡献声明

AB提出了研究主题；MB决定了野外研究方法并负责实地调查；MB、MK、FM和VK负责数据收集；LL负责数据分析。