《Nature Communications》：Distance-decay reveals contrasting effects of land-use types on arthropod community homogenisation
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《自然·通讯》编辑推荐：为探究高强度土地利用如何导致生物均质化这一全球性生物多样性丧失驱动因素，研究团队在德国巴伐利亚州对约1.2万种节肢动物（基于BIN物种）开展了大尺度研究。通过距离衰减模型分析发现，管理草地呈现最高的群落均质化，而森林、耕地和建成区却保持较高异质性。该研究颠覆了"土地利用强度越高均质化越强"的传统认知，为区域性生物多样性保护政策提供了关键科学依据。
在人类活动深刻改变地球生态系统的今天，生物均质化已成为全球生物多样性下降的重要推手。当特定物种在人为干预下占据优势，导致不同地区的生物群落变得越来越相似时，生态系统功能便会遭受严重损害。尽管这一现象备受关注，但土地利用强度如何具体影响昆虫等节肢动物的多样性模式，仍缺乏系统性的实证研究。特别是在中欧这样的高度人工化景观中，不同土地利用类型究竟会促使节肢动物群落趋同还是分化，成为生态学家亟待解答的关键问题。
传统理论认为，随着土地利用强度从森林、管理草地向耕地和建成区递增，生物群落会呈现明显的均质化趋势。然而，由德国巴伐利亚森林国家公园Orsi Decker领衔的国际研究团队，在《自然·通讯》上发表的最新研究却给出了令人意外的发现。通过对179个样点、约1.2万个节肢动物BIN物种（Barcode Index Numbers）的大规模调查，研究人员运用距离衰减关系模型揭示了土地利用类型对节肢动物群落均质化的差异化影响。
研究团队采用覆盖度标准化的方法，确保了不同土地利用类型样本间的可比性。关键技术手段包括：基于马氏网（Malaise traps）的系统性节肢动物采样（覆盖巴伐利亚州70,500 km2区域）；新一代测序技术结合BIN物种分类体系实现高通量物种鉴定；利用希尔数（Hill numbers）框架构建群落相似性矩阵，分别关注偶见种（q=0）、常见种（q=1）和优势种（q=2）；通过距离衰减分析量化β多样性变化；基于450个科的功能性状（体型大小和迁移能力）数据库进行群落功能结构解析。
土地利用类型对比分析
研究结果显示，管理草地的距离衰减最弱，表明其节肢动物群落在空间上最为均质。特别是在关注偶见种（q=0）时，草地的群落均质性显著高于其他土地利用类型。相反，森林、耕地和建成区却显示出相似的群落异质性。当关注优势种（q=2）时，耕地表现出最强的距离衰减，显著高于森林和草地。这一模式颠覆了传统认知，表明最高强度利用的土地利用类型（耕地和建成区）反而维持了较高的群落异质性。
区域景观的调节效应
近自然区域景观普遍增强了耕地、建成区和草地的距离衰减，但对森林影响较小。农业区域景观显著减弱了森林和草地的距离衰减，却增强了耕地和建成区的群落异质性。城市区域景观则普遍增强了森林和草地的距离衰减，表明城市化环境可能通过隔离效应促进了这些生境中节肢动物群落的差异化。
功能性状的响应模式
森林中节肢动物平均体型最大（6.21±0.05 mm），建成区物种体型最小（5.85±0.07 mm）。耕地中节肢动物的迁移能力最高（2.72±0.003），显著高于森林和草地。体型大小对距离衰减的影响有限，仅在森林、耕地和建成区的优势种（q=2）中表现显著。迁移能力对群落结构的影响则更为明显：在森林中，低迁移能力物种的距离衰减强于高迁移物种；在草地和耕地中，低迁移物种群落也呈现更强的空间异质性；而在建成区，不同迁移能力类群间无显著差异。
研究结论与讨论
本研究最重要的发现是，管理草地而非更高强度利用的耕地或建成区，出现了最显著的节肢动物群落均质化。这一结果可能与中欧地区长期统一的森林和草地管理实践有关，这些实践导致了生境结构的均质化。相比之下，耕地和建成区内部的高度异质性（如作物多样性、园林管理差异）可能为特化物种提供了多样化生境，从而维持了较高的β多样性。
区域景观类型对局部过程具有重要调节作用。近自然景观可作为生物多样性"保险"，通过提供避难所和扩散廊道增强局部群落的异质性；而大范围农业景观则对邻近自然和半自然生境中的群落产生均质化影响。城市景观的异质化效应可能源于其复杂生境结构为森林物种提供了补充生境。
功能性状分析表明，土地利用作为环境过滤器对节肢动物群落组装具有选择性。大型物种在森林中的优势反映了其对大斑块和低干扰生境的需求，而耕地中高迁移物种的优势则适应了频繁干扰环境。迁移能力对群落空间格局的影响在建成区中消失，可能源于人类辅助扩散或物种对破碎化生境的行为响应。
这项研究对欧洲生物多样性保护具有重要启示。管理草地占欧盟面积的13%，其强烈的均质化趋势呼吁改变当前管理实践，如减少施肥强度、优化割草和放牧制度。同时，耕地和建成区中维持的群落异质性提示，这些人为主导的生态系统在区域性生物多样性保护中可能发挥比预期更积极的作用。研究强调，未来的保护策略需同时关注局部生境质量和景观尺度异质性的协同提升，以应对生物均质化这一全球性挑战。
