河岸缓冲带如何抵消苏门答腊低地雨林转种经济作物对双翅目昆虫群落衰退的影响

本研究针对热带土地利用变化导致双翅目(Diptera)多样性衰退问题，通过对比苏门答腊低地雨林与小型种植园（橡胶、油棕）中河岸与高地生境的昆虫群落，发现河岸区域能显著维持双翅目丰度与多样性（尤其摇蚊科Chironomidae和长足虻科Dolichopodidae），为东南亚经济作物农业的生态保护提供了关键实践依据。

　　

热带雨林作为全球生物多样性最丰富的生态系统之一，其持续转化为农业用地已成为生物多样性丧失的主要驱动因素。在东南亚地区，橡胶和油棕种植园的快速扩张导致大面积森林消失，但对双翅目昆虫（Diptera）的影响尚未被充分探索。双翅目是物种最丰富、数量最庞大的昆虫类群之一，全球预估物种数达40万至80万，占动物物种总数的5%-20%，其在传粉、生物防治、有机质分解等多方面具有重要生态功能。然而，由于体型小、分类学研究不足，双翅目长期被视为“暗分类群”（dark taxa），在热带地区的多样性及对生境变化的响应机制尤为未知。

印度尼西亚苏门答腊省作为生物多样性热点地区，过去20年间失去了43%的森林覆盖，其中小型种植园占橡胶生产的绝大部分和油棕生产的近一半。已有研究表明，雨林转为橡胶或油棕导致蚂蚁、甲虫、蜘蛛等多类节肢动物多样性下降超50%，但双翅目的响应模式及潜在保护策略仍不明确。此外，尽管可持续油棕圆桌会议（RSPO）推荐保留河岸缓冲带以维护生态功能，但实际种植中常直接开发至水体边缘，其生态价值缺乏实证支持。

为此，研究人员在苏门答腊占碑省的两个典型景观——布基特杜阿贝拉斯国家公园（Bukit Duabelas）和哈拉潘雨林（Harapan）——设置了36个研究样地，覆盖低地雨林、橡胶园和油棕园，并区分河岸与高地生境。通过冠层雾化法采集双翅目标本，对6589号个体中的5907号（占89.6%）进行形态种鉴定，涵盖10个优势科（如摇蚊科Chironomidae、蠓科Ceratopogonidae、蚤蝇科Phoridae等），共鉴定出706个形态种、96属、29亚科。

研究采用广义线性模型（GLM）、多变量方差分析（MANOVA）和希尔数（Hill numbers）评估群落多样性，并通过潜在变量模型（LVM）和非度量多维标度（NMDS）可视化群落组成差异。关键发现包括：1）雨林的双翅目物种丰富度显著高于种植园（下降约25%），但不同科响应差异显著；2）河岸生境普遍支持更高的双翅目丰度与多样性（尤其摇蚊科和长足虻科），且与土地利用方式无关；3）群落组成受景观背景（如布基特杜阿贝拉斯雨林多样性更高）与生境类型的共同影响。

主要技术方法包括：在36个样地（每样地3个冠层雾化子样点）使用DECIS 25 EC杀虫剂进行冠层雾化采集，标本经体视显微镜鉴定至形态种，基于R语言（iNEXT、mvabund、ggplot2等包）进行多样性指数计算、模型拟合及可视化分析。

研究结果

双翅目群落与土地利用的关系

雨林的双翅目平均丰富度（205.8±93.8个体/样地）和物种数（99.7±38.7种/样地）均高于橡胶园和油棕园，但下降幅度（约25%）低于其他节肢动物类群（如蚂蚁、甲虫等下降50%）。群落组成在雨林与种植园间显著分离，其中 Chloropidae、Drosophilidae、Milichiidae 和 Sciaridae 的多样性对土地利用变化最敏感，而 Cecidomyiidae 和 Ceratopogonidae 更多受景观背景影响。

河岸与高地生境的差异

在哈拉潘景观中，河岸生境的双翅目丰度（174.8±73.8个体/样地）和物种数（82.7±22.9种/样地）均显著高于高地生境（111.7±33.7个体/样地；65.3±18种/样地）。其中摇蚊科和长足虻科在河岸区域占主导，其幼虫依赖水生环境，而 Sciaridae 和 Drosophilidae 在两类生境中无显著差异。河岸油棕园的双翅目多样性甚至高于高地雨林，突显其生态缓冲作用。

群落组成与多维度分析

NMDS 和 LVM 分析表明，双翅目群落组成受土地利用与生境类型的交互影响。油棕园群落与其他生境分离明显，而河岸与高地群落在雨林和橡胶园中部分重叠。摇蚊科、蠓科和长足虻科的群落变化主要驱动整体模式。

结论与意义

本研究揭示热带雨林转化导致双翅目多样性衰退，但河岸生境能有效缓解这一趋势。其核心机制在于河岸区域提供稳定的水分条件和微生境，支持水生类群（如摇蚊科）的繁殖与生存。这一发现强调，在东南亚经济作物农业中建立非生产性河岸缓冲带（而非直接开发至水边）对维持节肢动物多样性及生态系统功能至关重要。此外，研究呼吁在保护规划中关注类群特异性响应和景观历史背景（如伐木干扰），为实现可持续农业与生物多样性保护的协同提供科学依据。

论文发表于《Biodiversity and Conservation》，为全球热带地区土地利用优化和生态修复策略提供了实证基础。