景观组成驱动人类改造热带景观中蝙蝠与小型啮齿类动物分类及功能多样性的格局

本研究针对热带森林土地利用变化导致的生物多样性丧失问题，通过多模型推断方法分析尤卡坦半岛七种空间尺度下景观组成指标对蝙蝠与小型啮齿动物多样性的影响。研究发现城市扩张是导致两类群分类与功能多样性下降的主要因素，而森林覆盖对蝙蝠功能多样性具有积极效应。该研究为人类改造景观中的生物多样性保护策略提供了关键科学依据，强调需同时关注分类与功能多样性维度。

　　

热带森林正以前所未有的速度被人类活动改造，逐渐演变为由森林残余斑块与农业、城市等人工用地交织而成的异质性景观镶嵌体。这种剧烈的土地利用变化导致物种大量丧失，并破坏其生态功能。尽管景观组成对物种分类多样性的影响已有较多研究，但其对功能多样性的作用机制仍不明确。蝙蝠和啮齿动物作为在自然与人类改造生态系统中均扮演关键角色的类群——例如通过食果、传粉、种子传播及捕食等行为维持生态系统功能——其多样性格局对景观变化的响应亟待深入解析。尤其在尤卡坦半岛这类森林砍伐严重的生物多样性热点区域，厘清多尺度景观因子如何影响这两类动物的分类与功能多样性，对制定有效的保护策略具有重要现实意义。

为回答上述问题，研究团队在墨西哥尤卡坦半岛的三个典型区域（Mérida, Tizimín, Calakmul）中，各选取三种不同人类改造强度的景观（低、中、高强度），开展蝙蝠与小型啮齿动物的野外采样与景观分析。研究采用Sentinel-2A卫星影像进行土地利用类型 supervised classification（监督分类），提取森林、城市、农业与牧场景观覆盖比例及组成异质性等指标，并在七个空间尺度（半径250–1750 m）上量化这些变量。动物多样性数据通过雾网（蝙蝠）和Sherman陷阱（啮齿类）采集，并基于形态功能性状（如取食功能群、垂直分层利用和生境类型）和Hill数框架，统一估计其分类与功能多样性。统计分析包括尺度效应识别、多模型推断与模型平均，以评估各景观变量的相对重要性。

研究结果

研究区域与群落组成

共捕获284只蝙蝠（13种）和99只啮齿动物（10种本地种，2种外来种）。优势蝙蝠种类包括Artibeus jamaicensis、A. lituratus 和 Glossophaga mutica；啮齿类中Peromyscus yucatanicus、Sigmodon toltecus 和 Heteromys gaumeri 为区域优势种。NMDS（非度量多维尺度分析）显示，蝙蝠群落组成在Tizimín与Mérida区域较为相似，而啮齿类群落则在区域间差异显著。

景观组成对多样性的影响

尺度效应分析表明，景观变量对蝙蝠和啮齿类多样性的作用尺度均值分别为1135 m和1167 m，无显著差异。多模型平均结果显示，城市覆盖（Urban cover, UC）是解释两类群分类与功能多样性下降的最重要变量，其作用均为负向。森林覆盖（Forest cover, FC）则显著正向影响蝙蝠功能多样性（q0, q1），尤其有利于森林特化种（如食虫蝠和专性果蝠）。农业覆盖与景观组成异质性对多样性的影响较弱。

讨论与意义

研究表明，城市扩张通过侵占原有森林生境、减少资源可获得性、加剧生境破碎化，显著降低了蝙蝠与啮齿动物的分类和功能多样性。尽管森林覆盖对蝙蝠功能多样性具有保护效应，但城市化的负面影响甚至在森林覆盖率较高的景观中仍然显著，可能导致生物同质化——表现为适应干扰的种类（如Artibeus jamaicensis 和 Glossophaga mutica）逐渐替代特化种。啮齿动物因扩散能力弱、家域范围小，以及对森林结构的依赖，尤其易受城市化冲击。

这一发现凸显了在人类改造景观中仅关注物种数量不足以全面理解生物多样性变化，功能维度的评估同样关键。蝙蝠与啮齿动物多样性的下降可能进一步削弱其提供的生态系统功能（如种子传播、害虫控制），影响生态系统恢复力甚至人类健康。因此，研究建议采取保护措施应优先控制城市扩张、维护森林残余斑块、提升植被覆盖整体水平，并在景观尺度增强生境连通性，以促进物种持久存续与生态功能维持。

该研究发表于《Perspectives in Ecology and Conservation》，为热带人类改造景观中的生物多样性保护提供了多尺度、多维度的重要科学依据。