澳大利亚岛屿两栖动物与淡水鱼类多样性分布格局及其保护意义

这篇研究首次系统构建了澳大利亚岛屿两栖动物（102种）和淡水鱼类（95种）的分布数据库，通过回归分析揭示了岛屿特征对物种丰富度的影响机制：两栖动物在靠近大陆、降水丰富的岛屿更丰富，而淡水鱼类则在面积较大的岛屿更具多样性。研究为岛屿淡水生态系统保护提供了关键基线数据（PC1/PC2气候变量），特别强调了入侵物种管理和气候变化应对的紧迫性。

　　

澳大利亚岛屿两栖动物与淡水鱼类的分布格局与驱动机制

ABSTRACT

淡水生态系统虽仅占地球表面积的3%，却孕育着近10%的已知动物物种，其中两栖动物和淡水鱼类是受威胁最严重的类群。澳大利亚拥有近9300个岛屿，其淡水生物多样性长期缺乏系统性研究。本研究通过构建首个澳大利亚岛屿两栖动物和淡水鱼类分布数据库，揭示了气候、岛屿面积和隔离程度对物种分布的关键影响。

1 Introduction

淡水生态系统作为生物多样性热点，正面临人类活动与气候变化的双重压力。岛屿生态系统因其隔离特性，81%的受威胁物种为岛屿特有种。澳大利亚大陆架岛屿形成于更新世海平面上升时期，目前317个岛屿记录有281种受威胁物种。然而针对非哺乳动物类群（如两栖类和淡水鱼类）的岛屿生物地理学研究仍存在显著空白。

2 Methods

研究整合了岛屿受威胁物种数据库（IOTAS）、入侵物种数据库和澳大利亚生物图谱（ALA）数据，结合人工文献检索（51篇两栖类文献/52篇鱼类文献）。通过ArcGIS空间分析筛选出567个具有淡水水源的岛屿，使用WorldClim提取19个生物气候变量进行主成分分析（PC1解释60.8%/PC2解释19.4%变异）。采用负二项回归和β回归分别分析物种丰富度和专性淡水鱼类比例的影响因素。

3 Results

3.1 总体分布特征

记录到102种两栖动物（6科）和95种淡水鱼类（33科），其中55种为专性淡水鱼类。凯加里岛（K'gari）以47种成为物种最丰富岛屿。淡水鱼类受威胁比例（13%）显著高于两栖类（2%），入侵物种比例也更高（9% vs 2%）。两栖类记录多来自非定向采样（176岛中仅67岛有定向调查），而鱼类记录多来自定向调查（84岛中64岛）。

3.2 驱动因素分析

两栖类丰富度与岛屿隔离度负相关（z=-2.26,p=0.0236），与湿润气候正相关（PC2:z=2.66,p=0.0076）。淡水鱼类丰富度仅与岛屿面积正相关（z=2.49,p=0.0093）。专性淡水鱼类比例随温度降低（PC1:z=-2.675,p=0.007）和隔离度增加（z=2.148,p=0.032）而上升。

4 Discussion

4.1 两栖动物分布特性

树蛙科（Pelodryadidae）占岛屿两栖类的47%，其生态可塑性可能促进岛屿定殖。南方钟蛙（Litoria raniformes）等受威胁物种的岛屿种群可能具有特殊保护价值。值得注意的是，海蟾蜍（Rhinella marina）已入侵65个岛屿，而绿树蛙（Litoria caerulea）等"隐性入侵种"通过人为引入在诺福克岛等地建立种群。

4.2 淡水鱼类生态特征

睡鱼科（Eleotridae）等广盐性类群在岛屿占据优势，其耐盐特性有助于跨海扩散。巴罗岛洞穴虾虎鱼（Milyeringa justitia）等狭域分布物种面临地下水开采的直接威胁。圣诞岛已完全被入侵鱼类（如孔雀鱼Poecilia reticulata）占据，凸显生物入侵的严峻性。

4.3-4.5 保护启示

建议优先保护近岸岛屿（两栖类热点）和大型岛屿（鱼类热点）。针对气候变化，需特别关注依赖稳定水体的专性淡水物种。研究提出的未调查潜力岛屿清单（如霍华德岛等）为未来调查提供明确方向。需开发针对岛屿淡水鱼类的入侵种清除技术，目前相关实践仍属空白。

5 Conclusion

本研究建立的数据库填补了澳大利亚岛屿淡水生物多样性研究的空白，证实岛屿面积和气候是塑造物种分布的关键因素。成果为后续系统发育研究和保护空间规划奠定了重要基础，特别对受威胁物种和入侵物种管理具有直接指导价值。