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全球范围内，栖息地丧失和破碎化（habitat loss and fragmentation）对生物多样性构成重大威胁。栖息地走廊（habitat corridors）常用于破碎化景观中重新连接孤立斑块。然而，理解走廊如何发挥作用可能具有挑战性，因为其效应可能
全球范围内，栖息地丧失和破碎化（habitat loss and fragmentation）对生物多样性构成重大威胁。栖息地走廊（habitat corridors）常用于破碎化景观中重新连接孤立斑块。然而，理解走廊如何发挥作用可能具有挑战性，因为其效应可能与栖息地面积、边缘量（edge amount）以及斑块间连通性（connectivity）的同时变化相混淆。在此，研究人员利用一项长期、景观尺度实验，探究走廊可能影响生物多样性的两种潜在机制——通过增加栖息地连通性（habitat connectivity）或通过增加边缘量。研究人员在5年内（自站点建立后9–15年）进行陷阱法采样（pitfall trap sampling），通过四种方式测量蚂蚁生物多样性来评估连通性和边缘效应的相对作用：（1）分类多样性（taxonomic diversity），（2）功能多样性（functional diversity），（3）群落组成（community composition），以及（4）群落组成的样点间方差（即β多样性，beta diversity）。研究人员发现连通性和边缘效应均影响蚂蚁多样性和群落组成的证据。分类多样性在所有斑块类型中随时间线性增加，但在连通斑块中比在孤立斑块中积累更快。连通斑块中分类多样性的更快积累与群落组成的更大样点间方差相关。尽管研究人员发现斑块内平均分类多样性（α多样性，alpha diversity）没有差异，但连通斑块中分类多样性更快积累以及有走廊斑块间β多样性更高表明，连通斑块中的蚂蚁多样性最终可能超过孤立斑块类型。最后，尽管研究人员未发现边缘量对分类多样性随时间积累速度的影响，但功能群多样性（functional group diversity）在相对于内部生境拥有更多边缘生境的翼状斑块（winged patches）中比在矩形斑块中积累更快。综上所述，这些结果补充了一系列文献，表明栖息地走廊通过增加连通性对生物多样性产生积极影响的潜力，并且这些效应可能随时间继续累积。
研究背景与问题：全球栖息地丧失和破碎化（habitat loss and fragmentation）是生物多样性面临的最大威胁之一。破碎化使连续生境变为更小、更孤立且边缘量（edge amount）更高的斑块，可能降低动物移动、物种建立，增加灭绝率并改变群落构建。栖息地走廊（habitat corridors）常被用于重新连接孤立斑块，但其功能并不完全清楚：走廊可能同时改变连通性（connectivity）、面积和边缘效应（edge effects），且其效应可能随时间变化。长期和大尺度研究又偏向脊椎动物和植物，对昆虫尤其是蚂蚁关注不足。蚂蚁在捕食、种子扩散、土壤移动、营养动态和养分循环中具有关键作用，其生态和行为可能同时受连通性和边缘动态影响。此前同一实验系统中，走廊曾促进polygyne Solenopsis invicta（红火蚁）扩散，导致本地蚂蚁多样性下降，但该效应随时间减弱。因此，需要独立控制连通性与边缘量的长期实验，以解析走廊对蚂蚁群落的影响。
研究开展与结论意义：研究人员利用Savannah River Site (SRS) Corridor Experiment长期大尺度景观实验，在长叶松稀树草原恢复斑块中操纵连通性和边缘量，连续5年采样蚂蚁，评估分类多样性、功能多样性、群落组成和β多样性。结果发现连通性和边缘效应均影响蚂蚁多样性和群落组成。分类多样性在所有斑块类型中随时间线性增加，但在连通斑块中积累更快，并伴随更高的β多样性；平均α多样性无差异，但连通斑块蚂蚁多样性可能最终超过孤立斑块。边缘量不影响分类多样性积累速度，但高边缘翼状斑块的功能群多样性比矩形斑块积累更快。该研究支持走廊通过增加连通性对生物多样性产生积极影响，且效应可能随时间累积，并强调长期监测和大尺度实验的重要性。
关键技术方法概要：研究基于美国南卡罗来纳州Savannah River Site (SRS)的Corridor Experiment。实验景观于1999–2000年和2006年建立，共7个；每景观含1个1 ha中心斑块和4个约1.4 ha外围斑块，距中心150 m。外围处理包括连通斑块（150×25 m走廊）、翼状斑块（winged，75×25 m突出）和矩形斑块，以独立区分连通性与边缘量。2015–2019年每年7–8月进行陷阱法（pitfall traps）采样，每斑块22个陷阱，每景观66个，每年462个陷阱，连续5年；蚂蚁鉴定至种或种复合。物种划分为Andersen功能群和Del Toro功能角色。采用Hill numbers（q=0、1、2）量化分类与功能群多样性，以广义线性混合模型（GLMM）、基于距离的冗余分析（db-RDA）和多元离散度检验分析斑块类型、时间及交互。
研究结果：
1. 连通性与边缘量对蚂蚁分类和功能群多样性的影响
通过5年采样，共采集和鉴定144,826头蚂蚁标本，隶属62种；代表Andersen功能群8类（热带气候专家、从属Camponotini、机会主义者、热气候专家、广义Myrmicinae、优势Dolichoderinae、隐蔽种、冷气候专家）和Del Toro等4类功能角色（分解者、无脊椎动物群落调节者、种子扩散者、土壤搬运者）。常见种包括Solenopsis invicta（热气候专家和无脊椎动物群落调节者）、S. molesta grp（隐蔽种和分解者）、Dorymyrmex bureni（机会主义者和无脊椎动物群落调节者）、Pogonomyrmex badius（热气候专家和土壤搬运者）和Forelius pruinosus（优势Dolichoderinae和无脊椎动物群落调节者）。分类Hill多样性各阶q随时间增加。斑块类型均值无显著差异。估计边际线性趋势显示，连通斑块所有q阶增加，翼状斑块q=1增加，矩形不增加；连通斑块比孤立翼状和矩形累积更快，q=0时速度分别为2.4和4.6倍，q=1时分别为2.3和4.3倍；翼状与矩形间无差异。本地种单独分析相似：q=0和q=1，孤立翼状平均本地种多样性高于或边缘高于连通斑块；所有q阶连通本地种随时间显著增加，孤立不增加；连通本地种累积速率高于孤立。非本地种：q=0无效应；q=1斑块类型显著，连通非本地种多样性比孤立翼状高1.15倍，矩形比翼状高1.1倍；q=1矩形和翼状非本地种随时间增加，连通不增加，但成对比较无显著差异。Del Toro功能角色：q=1有斑块类型、时间和交互，q=0无；q=1连通功能Hill多样性显著低于矩形，但不低于翼状；矩形显著高于翼状；q=1连通随时间增加比翼状和矩形更快；个体功能角色出现率无斑块类型或时间差异。
2. 连通性和时间对蚂蚁分类和功能群组成的影响
分类物种组成（Bray–Curtis相异度）显示斑块类型和时间显著，二者交互不显著；成对比较无显著差异。多元均质性检验显示，连通斑块蚂蚁群落离散度高于翼状（p=0.002）和矩形（p=0.05），翼状与矩形无差异（p=0.38）。Del Toro和Andersen功能群组成（Bray–Curtis相异度）同样显示斑块类型和时间显著，交互不显著；事后比较无显著差异；多元离散度在各斑块类型间无差异。
讨论总结与结论翻译：讨论指出，走廊机制很少被直接检验。长期监测发现，连通和边缘量效应取决于如何测量和分配多样性。分类多样性在所有斑块中线性增加，连通斑块更快，且更快积累与更高β多样性相关。尽管平均α多样性无差异，连通斑块蚂蚁多样性可能最终超过孤立斑块。采样开始时实验已进行9–15年，连通斑块物种更少；替代解释包括起始物种少具有更大容量，以及随机性导致更大离散。边缘量不影响分类多样性累积速度，但较少边缘相对内部具有更高斑块内多样性。功能群多样性变化取决于边缘量而非连通性，高边缘翼状斑块积累功能群更快。结果支持走廊通过连通性积极影响生物多样性且随时间累积。9–19年期间平均α多样性无差异，但连通斑块积累更快。早期研究显示走廊促进polygyne S. invicta扩散，导致本地蚁减少；2015年开始采样时连通斑块仍有更少物种。随时间，一旦polygyne S. invicta在孤立斑块建立，差异似为暂时，但连通斑块仍本地种少、非本地种多。连通可能促进入侵后本地蚁定殖；走廊效应可能作为colonization credits，正效应滞后。观察差异更多由常见种和功能群驱动，而非稀有种，因q增大时模式稳健。连通斑块有更高分类β多样性，表明连通效应尺度依赖，可能在更大尺度显现。与Orrock et al.早期结果对比，早期最大β多样性在孤立低边缘矩形斑块，说明连通效应需时间积累。功能群多样性依赖边缘量而非连通性，高边缘翼状斑块积累更快；分类和功能群多样性驱动机制可能不同。走廊促进物种定殖和扩散提高分类多样性，边缘量影响斑块质量属性由功能群捕获。扰动通常增加机会种减少专家；研究仅检测到广义Myrmicinae（如Pheidole和Crematogaster spp.）出现率差异，功能变化可能反映共享群重新加权而非整体得失。高边缘斑块有更多森林边缘，广义Myrmicinae典型森林环境。未来可测量功能性状如扩散能力。
结论翻译：综上所述，研究结果表明，走廊可通过改变斑块连通性和边缘效应在景观中发挥作用。研究样地中蚂蚁多样性的增长轨迹显示，有走廊的斑块增长率更高。结合有走廊斑块间β多样性更高的发现，这表明连通斑块中的蚂蚁多样性最终可能超过孤立斑块类型。此外，研究结果强调长期监测和大尺度实验对于解耦破碎化景观中蚂蚁群落构建关键机制的重要性。
