《Urban Ecosystems》：Biodiversity in the city: effects of local and landscape characteristics on ant community in urban squares of Rio de Janeiro, Brazil
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本研究针对城市化进程中生物多样性丧失的问题，探讨了巴西里约热内卢城市广场中蚂蚁群落对局地（植被结构、人为干扰）和景观尺度（森林覆盖、城市覆盖、森林边缘密度）环境因子的响应。研究发现，树冠覆盖度对所有原生蚂蚁多样性均具积极影响，而景观尺度上城市覆盖对原生树栖和落叶层蚂蚁以及非本地物种多样性产生负面影响，森林覆盖对原生树栖和非本地蚂蚁多样性有正面作用，森林边缘密度对总原生和树栖蚂蚁多样性呈正向效应。该研究为通过优化城市绿地树冠覆盖和绿色空间布局以提升蚂蚁多样性及生态系统服务提供了科学依据。
随着全球城市化进程的不断加速，城市扩张对自然生态系统的改变已成为威胁生物多样性的主要因素之一。城市环境通过改变局地生境条件（如植被结构、不透水表面）和景观格局（如栖息地丧失与破碎化），对物种的生存和分布构成了多层次的压力。在这种背景下，城市绿地，如公园、广场等，作为城市生态系统中重要的生物多样性庇护所，其生态功能日益受到关注。然而，相较于城市公园和森林，城市广场这类小型、分散的绿色空间在生物多样性保护中的作用却研究较少。蚂蚁作为生态系统中数量庞大、功能多样的类群，在土壤翻动、种子传播、捕食和分解等过程中扮演关键角色，且因其对环境变化的敏感性而被视为可靠的生物指示剂。因此，以蚂蚁为模型，探究城市广场这类典型小型绿地对生物多样性的支撑能力，对于理解城市化生态效应和指导城市生态规划具有重要意义。
在此背景下，研究人员在巴西里约热内卢市开展了针对城市广场蚂蚁群落的系统研究，旨在揭示局地生境特征和周边景观结构如何共同影响不同功能组蚂蚁（如全部原生种、树栖种、落叶层种以及非本地种）的多样性。相关成果已发表于生态学领域期刊《Urban Ecosystems》。
为开展此项研究，作者团队主要运用了以下几项关键技术方法：在30个符合预设树木标准的城市广场进行蚂蚁群落采样，采用沙丁油诱饵法在选定树木的树干和地面布设采样点，并进行形态学鉴定与功能分组；利用移动应用（GLAMA）实测各广场的树冠覆盖度，并记录树木胸径、垃圾筒密度、不透水表面程度以及入侵物种Pheidole megacephala的出现情况作为局地变量；基于MapBiomas土地覆盖数据（2021年，30米分辨率），在200米、250米和500米半径的缓冲区范围内，计算森林覆盖百分比、城市覆盖百分比和森林边缘密度等景观指标；采用基于信息论的模型选择框架（AICc），评估各环境变量对覆盖度标准化后的希尔指数（Hill numbers, q=0,1,2）所表征的蚂蚁多样性的影响。
研究结果
蚂蚁群落组成：研究在30个城市广场共记录到87种蚂蚁，分属27属6亚科。其中包括8种非本地蚂蚁，其中Pheidole megacephala在29个广场均有出现，且出现频率最高。估算的物种总数（Chao2指数）约为104种，表明采样已覆盖大部分物种。
局地与景观特征的影响：
- 1.
总原生蚂蚁多样性：树冠覆盖度对物种丰富度（q=0）和香农多样性（q=1）有显著正向影响。景观尺度上，250米半径范围内的森林边缘密度对所有希尔指数（q=0,1,2）下的原生蚂蚁多样性均表现出积极效应。
- 2.
原生树栖蚂蚁多样性：树冠覆盖度和250米半径范围内的森林覆盖度对其有正向影响。城市覆盖度对q=0和q=1的多样性有负面影响。与预期相反，250米半径范围内的森林边缘密度对其有正向影响。
- 3.
原生落叶层蚂蚁多样性：树冠覆盖度有正向影响。200米半径范围内的森林边缘密度有正向影响。城市覆盖度有负面影响。未发现局地干扰变量（如不透水表面、垃圾筒密度）的显著影响。
- 4.
非本地蚂蚁多样性：500米半径范围内的城市覆盖度有负面影响，而250米半径范围内的森林覆盖度有正面影响。
讨论与结论
本研究结果表明，城市广场中的蚂蚁多样性受到局地和景观尺度环境过滤机制的共同塑造。局地植被结构，特别是树冠覆盖，是维持原生蚂蚁多样性的关键积极因子，其通过增加生境复杂性和调节微气候发挥作用。景观尺度上，城市覆盖作为强烈的生态过滤器，对原生树栖、落叶层蚂蚁乃至非本地物种多样性均产生抑制作用，印证了城市化导致的生物同质化趋势。森林覆盖对原生树栖和非本地蚂蚁的积极影响，强调了周边自然栖息地作为物种库的重要性。尤为值得注意的是，森林边缘密度（表征破碎化）对总原生和树栖蚂蚁多样性显示出积极效应，这与传统认为破碎化必然有害的观点不同，提示在高度城市化的矩阵中，一定程度的边缘生境可能通过增加异质性而有利于某些类群。
尽管城市广场的物种丰富度可能低于大型城市公园或森林片段，但它们仍是城市生物多样性保护网络中有价值的组成部分。研究结论强调，通过增加城市广场的树冠覆盖（如提高树木密度、选择冠幅大的树种）以及在建成区中合理配置和增加绿色空间，可以有效提升蚂蚁多样性，进而保障其提供的生态系统服务。这项研究为城市规划者和管理者提供了具体的、多尺度的生态设计策略，以促进城市环境中生物多样性的有效保护。
