加拉帕戈斯群岛弗洛雷阿纳岛农业区与国家公园无脊椎动物群落结构差异及其生态保护意义

本研究对比了加拉帕戈斯群岛弗洛雷阿纳岛农业区与国家公园保护区的无脊椎动物群落结构差异，通过扫网法和陷阱法采集15,437份标本，发现农业区更易成为入侵物种（如Solenopsis geminata和Wasmannia auropunctata）的栖息地，同时支持部分重要类群生存。该研究为岛屿生态恢复项目提供了基线数据，对理解人类活动对岛屿生物多样性的影响具有重要意义。

　　

在遥远的太平洋东部，加拉帕戈斯群岛以其独特的生物多样性闻名于世。然而，随着全球化和农业扩张，这片进化论的"活实验室"正面临前所未有的挑战。人类活动导致的栖息地丧失和入侵物种的引入，正在重塑岛屿生态系统的物种组成和功能。尤其是无脊椎动物群落——这些占全球动物种类97%的小生命，它们的命运往往被忽视，却对整个生态系统的健康起着至关重要的作用。

弗洛雷阿纳岛作为加拉帕戈斯群岛中有人类居住的岛屿之一，其高地区域正经历着农业用地扩张与原生植被退化的双重压力。更令人担忧的是，入侵蚂蚁物种如热带火蚁(Solenopsis geminata)和小火蚁(Wasmannia auropunctata)的扩散，可能对当地特有的无脊椎动物群落造成毁灭性打击。然而，目前对加拉帕戈斯群岛陆地无脊椎动物群落的了解仍然有限，特别是缺乏农业区与保护区之间的系统比较数据。

正是在这样的背景下，Lauren K. Common和Julia Bolanos等研究人员开展了一项开创性的研究。他们选择弗洛雷阿纳岛高地区域的四个农业点和四个国家公园保护点作为研究区域，这些区域海拔300-400米，属于湿润区。研究团队在2022年2月和9月两个季节，沿着100米样线设置了10个采样点，采用扫网法和陷阱法相结合的方式采集样本。陷阱使用70mL容器，内装50mL加有生物降解肥皂的水溶液，放置48小时后收集。所有标本用96%乙醇保存，最终共获得320个样本，15,437份标本。

研究人员将标本鉴定到亚纲或目水平，并对所有蚂蚁标本进行物种水平鉴定。统计分析采用R语言进行，包括多样性指数计算、广义线性模型(GLM)和多元方差分析(perMANOVA)等方法，以比较不同生境和季节间的群落结构差异。

研究结果揭示了令人惊讶的发现。通过非度量多维标度(NMDS)分析显示，农业区和国家公园的无脊椎动物群落结构存在显著差异。特别是陷阱法采集的样本中，农业区的无脊椎动物目级丰富度显著高于国家公园区域，而扫网法采集的样本则显示国家公园区域的多样性更高。这种差异可能与不同采集方法针对的生态位有关——陷阱法主要捕获地面活动的类群，而扫网法则更多采集空中或植被中的生物。

在具体类群方面，农业区显著富集了蜱螨亚纲(Acarina)、弹尾目(Collembola)、半翅目(Hemiptera)和膜翅目(Hymenoptera)等类群。特别值得注意的是，入侵蚂蚁物种在农业区的丰度和物种丰富度都显著高于国家公园区域。在采集到的2,258只入侵蚂蚁个体中，农业区占绝大多数，包括九种入侵蚂蚁，其中Solenopsis geminata和Wasmannia auropunctata最为常见。

季节变化也影响了无脊椎动物群落的组成。二月采集的样本中，鳞翅目(Lepidoptera)和啮虫目(Psocoptera)的丰度较高，而九月则更富集弹尾目和双翅目(Diptera)等类群。这种季节性差异可能与加拉帕戈斯群岛特有的气候模式和物候变化有关。

研究的讨论部分提出了几个关键见解。首先，农业区虽然可能成为入侵物种的"热点"，但同时也支持了一些在国家公园区域相对稀少的重要类群。这种复杂的模式提示我们，简单地划分"好"与"坏"的生境类型可能过于简单化。其次，入侵蚂蚁物种的分布格局与邻近的圣克鲁斯岛观察到的趋势相似，即Solenopsis geminata倾向于占据受干扰区域，而Wasmannia auropunctata则在相对原始的区域更常见。这种模式可能预示着未来弗洛雷阿纳岛上蚂蚁群落的演替方向。

这项研究的意义不仅在于其科学发现，更在于为弗洛雷阿纳岛生态恢复项目提供了关键的基线数据。随着该岛计划开展大规模的入侵哺乳动物 eradication（根除）和12种本地灭绝物种的 reintroduction（再引入），包括以昆虫为食的小红蝇霸鹟(Pyrocephalus nanus)，了解当前无脊椎动物群落的分布格局至关重要。特别是入侵蚂蚁对鸟类繁殖成功的潜在威胁，需要特别关注。

从更广阔的视角看，这项研究为理解人类活动对岛屿生物多样性的影响提供了重要案例。在全球变化背景下，如何平衡农业生产与生物多样性保护，如何应对外来物种入侵，都是亟待解决的生态学难题。该研究发表在《Journal of Insect Conservation》上，不仅填补了加拉帕戈斯群岛无脊椎动物研究的空白，也为全球岛屿生态系统保护提供了有价值的参考。

未来研究可以沿着几个方向深入：一是延长监测时间尺度，捕捉群落变化的长期趋势；二是将鉴定水平提升到物种层次，特别是对具有重要生态功能的类群；三是结合分子技术，探索食物网关系和营养级联效应。这些工作将进一步完善我们对这一独特生态系统的认识，为保护地球生物多样性这一共同目标贡献力量。