《Ecology and Evolution》：Evidence for Reductions in Fungal Richness and Beta Diversity Dispersion Associated With Impervious Surfaces in California
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真菌群落（fungal communities）的活动支撑了很大比例的养分循环（nutrient cycling）和生态系统服务（ecosystem services）。尽管与更具魅力的类群相比，这些群落相对研究不足，但越来越多证据表明，城市化（urbaniz
真菌群落（fungal communities）的活动支撑了很大比例的养分循环（nutrient cycling）和生态系统服务（ecosystem services）。尽管与更具魅力的类群相比，这些群落相对研究不足，但越来越多证据表明，城市化（urbanization）也影响这些群落的结构。为探究多样性格局，研究人员分析了2015年至2024年间在加州记录的真菌出现记录（occurrence）。研究人员通过比较沿百分比不透水覆盖率（percent impervious coverage）梯度采样的群落，并将该覆盖率作为城市化代理指标，研究了其在丰富度（richness）和周转（turnover）上的差异。研究人员发现，来自较高不透水覆盖率区域的集合（assemblages）中，腐生营养型（saprotrophic）真菌丰富度降低的证据。研究人员还发现，腐生营养型和共生营养型（symbiotrophic）真菌集合的β多样性离散度（beta diversity dispersion）趋于随不透水覆盖增加而降低，可能指示更城市化地区生物同质化（biotic homogenization）增加。在本研究中，研究人员展示了处理大量社区科学数据（community science data）以更好地理解真菌群落对人为压力（anthropogenic stresses）生态响应的潜在用途。
研究背景：人类已成为以城市为主的物种，城市土地覆盖范围预计继续快速扩张。城市化显著塑造从局地气候到生物多样性等生态条件，城市区域可被视为独特生物群区并具有自身生态系统。随着城市化相关人为压力规模和强度上升，监测其对生物多样性的影响更为紧迫，包括建立基线、监测时空格局、确定灭绝风险和识别群落组成预测因子。真菌等传统上研究不足的类群存在显著监测空白。社区科学数据由非专业科学家收集或分析，可在远大于单个研究项目的尺度上获得物种观察记录，近年来真菌学社区此类工作增加，并产生大量公开于全球生物多样性信息机构（Global Biodiversity Information Facility, GBIF）的真菌数据。研究人员聚焦加州，因为其环境条件和生物群落多样，包含生物多样性热点，且高度城市化。真菌群落在城市化和生态学研究中存在较大空白，但真菌对生态系统重要，且人为压力常可通过真菌群落组成追踪。先前证据提示，不透水覆盖增加导致土壤干扰，可降低真菌丰富度并使群落组成同质化。因此，研究人员提出两个问题：不透水覆盖率上升是否降低加州真菌丰富度？不透水覆盖率上升是否降低真菌β多样性离散度，即高不透水覆盖区域真菌群落组成是否更相似？
研究人员开展了什么研究，得出什么结论，有什么意义：研究人员分析2015—2024年加州真菌出现记录，沿百分比不透水覆盖率梯度比较群落，发现较高不透水覆盖区域腐生真菌丰富度降低的证据，并发现腐生和共生真菌集合的β多样性离散度随不透水覆盖上升而降低，可能指示更城市化地区生物同质化增加。研究表明，处理大量社区科学数据可用于更好理解真菌群落对人为压力的生态响应。
主要关键技术方法：研究人员使用美国国家土地覆盖数据库（National Land Cover Database, NLCD）2015—2024年30 m分辨率不透水覆盖率地图，重投影至EPSG:3857并裁剪至加州；环境数据来自WorldClim与SoilGrids。真菌出现记录来自GBIF加州2015—2024年数据，初始342,091条，保留种级记录后296,404条，再用FUNGuild分配营养模式并排除模糊或低置信记录，剩余179,892条，分为共生营养型、腐生营养型和病原营养型（pathotroph）。研究人员按年份、营养模式和不透水像素将出现记录视为集合，用iNEXT估计样本覆盖，在70%、80%、90%覆盖阈值下过滤。α多样性用iNEXT估计丰富度，q=0；β多样性用Jaccard距离，并以vegan计算离散度、adonis2和Mantel检验等；同时用线性模型分析。
研究结果：
3.1 发生格局：初始真菌出现记录强烈偏向Ascomycota和Basidiomycota，多数为腐生营养型或共生营养型。覆盖过滤后出现记录数量大幅减少，但分类和营养偏倚仍存在。过滤前后，出现记录数量与年份呈强正趋势。过滤前后，每个集合的出现记录数量常随不透水覆盖和年份变化，其中年份贡献更多变异。总体数据强烈偏向低不透水覆盖率区域，过滤前不透水覆盖分布偏度为1.64，90%覆盖阈值过滤后为1.87。鉴于这种偏向，研究人员采用两种方法：将log转换后的不透水覆盖作为连续变量，以及将有与无任何不透水覆盖作为二分类变量，比较α和β多样性。
3.2 α多样性：研究发现腐生真菌丰富度随log转换后的不透水覆盖下降，但仅见于至少90%覆盖阈值过滤的集合。多数丰富度下降似乎发生在记录到任何不可渗透表面的区域。比较有与无任何不透水覆盖的集合时，未观察到丰富度显著下降。腐生和共生真菌估计丰富度在各覆盖阈值下随时间下降。腐生真菌丰富度随bio15下降，随bio2增加；腐生真菌丰富度随bio18下降，但仅见于70%或80%覆盖阈值过滤的集合。共生真菌丰富度随bio13增加。
3.3 β多样性：对腐生和共生真菌，β多样性随年份和log转换后的不透水覆盖显著变化。跨覆盖阈值，腐生β多样性的变化与bio15、bio18和bio2显著相关；共生β多样性的变化与bio18和bio3显著相关。腐生和共生集合的β多样性离散度随log转换后的不透水覆盖持续下降。比较有与无任何不透水覆盖的集合时，腐生和共生真菌的β多样性离散度均显著下降。共生集合的β多样性离散度随时间持续下降，腐生集合在70%和80%覆盖阈值下也随时间下降。共生真菌β多样性离散度还随bio2下降。
讨论部分总结：
4.1 发生格局：本分析所用真菌出现记录来自单一公共数据库、机会性汇集。整合多种社区科学观察可大幅增加生态分析数据量，但其地理分布偏向易于到达地点。本研究过滤前后均持续偏向少或无不透水覆盖区域采样，可能部分反映公民科学观察避开高度城市化区域、偏向未建成但道路可达地点的既有偏差。数据较新，主要集中于几年内，年份间采样不均；按年聚合掩盖季节变化和采样基质差异。数据存在分类偏倚，多数为Ascomycota或Basidiomycota的腐生或共生成员，这与真菌公民科学偏向检测产生明显且易区分子实体的物种相符。研究人员认为，即使存在偏倚，数据量仍足以检验原假设，且真菌社区科学观察量总体增长。
4.2 不透水覆盖与腐生真菌丰富度下降相关：研究发现腐生真菌丰富度在更多不透水覆盖区域显著下降，但仅见于90%覆盖阈值过滤集合。其他地区城市化也与真菌多样性下降相关。研究人员提出可能因素包括：不透水覆盖减少表层土壤养分流动、栖息地破碎化、城市径流导致土壤富营养化、地表径流增加、地下水补给减少、城市热岛影响温度和降雨、土地利用变化扰动植物群落及其真菌共生体。
4.3 不透水覆盖与腐生和共生真菌β多样性离散度降低相关：不透水覆盖显著关联腐生和共生集合β多样性离散度降低，提示城市化显著关联这些真菌群落同质化。与年份、地点或其他环境条件相比，不透水覆盖是较强且一致的因素。未发现病原营养型真菌β多样性离散度与不透水覆盖的显著趋势，研究人员认为尚不清楚是真生态信号还是记录数少导致统计不足。研究人员提出，该离散度降低可能部分反映城市化压力下的生态过滤，如机械和化学土壤扰动；也可能与土地利用转换破坏菌根网络、影响局地气候和土壤类型、重金属径流、植物群落变化、非本地植物增加、土壤运输导致引入物种和土壤群落同质化，以及城市化同质化栖息地和生物群落有关。
4.4 综合与未来方向：在日益城市化世界中监测生态效应需求增长，尤其需关注支撑许多生态系统功能的真菌群落结构。真菌在公民科学中相对其他类群代表性不足，但在加州地理尺度上已有足够数据评估影响真菌生物多样性的环境趋势。随着环境DNA（environmental DNA, eDNA）使用增加，真菌数据集体积和分类分辨率预计继续快速增长，eDNA可更好解析多种真菌并识别土壤中微观真菌。迄今证据表明不透水覆盖对真菌多样性格局具有显著影响，未来在更多或更小区域开展精确生态监测将使研究更可靠。
研究结论翻译：在本研究中，研究人员展示了处理大量社区科学数据以更好地理解真菌群落对人为压力生态响应的潜在用途。迄今证据表明，不透水覆盖对真菌多样性格局具有显著影响；随着精确生态监测在更多或更小区域开展，相关研究将更加可靠。
