《Global Ecology and Conservation》：Declines in reptile diversity and abundance under a savanna land-use legacy
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当代生态系统常受历史转变事件遗留效应的影响。栖息地转变对爬行动物多样性和多度的效应通常为负面，且恢复能力可能较低。然而，绝大多数爬行动物物种对转变的响应尚不明确。撒哈拉以南非洲地区的研究尤为稀缺，尽管该区域农业景观中的爬行动物多度被广泛认为受到抑制。在此，研究
当代生态系统常受历史转变事件遗留效应的影响。栖息地转变对爬行动物多样性和多度的效应通常为负面，且恢复能力可能较低。然而，绝大多数爬行动物物种对转变的响应尚不明确。撒哈拉以南非洲地区的研究尤为稀缺，尽管该区域农业景观中的爬行动物多度被广泛认为受到抑制。在此，研究人员评估了津巴布韦东南部稀树草原爬行动物群落对历史栖息地转变的响应。在三个调查期内，研究人员在成对的废弃棉田与相邻的未转变林地中布设陷阱捕获爬行动物。研究人员估算了各栖息地类型的物种丰富度、香农多样性指数（Shannon diversity index）和逆辛普森多样性指数（inverse Simpson's diversity index），并建模分析了栖息地结构变量对爬行动物计数的影响。研究人员评估了存在物种的性状是否影响其对转变的响应。尽管历史转变栖息地中的多样性估计值仅低14%–33%，但研究发现总爬行动物多度下降了近75%，且这一下降发生在转变六十余年之后。研究人员提出，结构均质化栖息地的土地利用遗留效应解释了这一普遍的群落水平下降，但物种响应差异指向多种重叠机制。正如预期，结构更复杂的栖息地承载了更高的爬行动物多样性和多度。对于数据集中三个最多样的科，结构效应优于基于性状的预测。研究结果为该区域的进一步研究提供了亟需的背景，并强调了在历史转变生态系统中维持新稳定状态的风险。
稀树草原爬行动物多样性与多度下降的土地利用遗留效应：研究背景、方法、结果与意义解读
一、研究背景与问题
历史土地利用变化（land-use change, LUC）是决定当前生态系统结构与功能的重要因素，农业LUC被广泛认为是全球生物多样性丧失的直接驱动力。LUC对生态系统的影响往往具有滞后性和长期性，尤其在水分受限、植被演替速率低的景观中更为显著。当前LUC速率最高的区域集中在全球南方，而爬行动物在当地四足动物多样性中占据重要比例。爬行动物普遍对栖息地转变敏感，但其物种水平响应机制尚未完全明确。研究表明，爬行动物群落从干扰中恢复的能力较低，即便经过长时间也难以恢复。然而，大多数爬行动物物种对栖息地转变的响应仍属未知，撒哈拉以南非洲的相关研究尤其匮乏。长期以来，人们假设非洲稀树草原的爬行动物生物量受抑制，非洲生物多样性完整性指数数据库（Biodiversity Intactness Index for Africa, bii4Africa）也显示农业LUC后爬行动物平均多度下降，但已知存在例外。此外，爬行动物多数物种可检测性差，研究推断受方法论影响较大。因此，从非洲稀树草原转变景观中获取多物种多度数据，对全球爬行动物响应栖息地变化的讨论具有重要贡献。
二、研究目的与总体发现
研究人员在津巴布韦东南部的马利朗圭野生动物保护区（Malilangwe Wildlife Reserve, MWR）开展研究，评估历史栖息地转变对爬行动物多样性和多度的长期影响。研究假设在其他地区（尤其是澳大利亚）观察到的转变稀树草原中爬行动物多样性和多度下降的普遍模式在非洲系统中同样成立。利用三个调查期的配对陷阱数据，研究人员比较了未转变与历史转变栖息地中爬行动物群落的多样性和组成，建模分析了栖息地结构变量对物种计数的影响，并评估了物种性状对转变响应的作用。结果表明，尽管多样性估计值在历史转变栖息地中仅低14%–33%，但总爬行动物多度下降了近75%，且发生在转变六十余年之后。群落组成在两种栖息地间存在显著差异。结构效应优于基于性状的预测。研究认为，结构均质化栖息地的土地利用遗留效应（land-use legacy）解释了群落水平的普遍下降，而物种响应的差异指向多种重叠机制。
三、关键技术方法
研究在MWR选择八个调查点，分别位于两种植被群落：转变的Vachellia tortilis开阔林地（历史棉田）和未转变的Colophospermum mopane-Courbonia glauca林地。每个点设置一个陷阱阵列，包含三条10米长漂移围栏，围绕一个中央陷阱杯，围栏两侧和末端放置漏斗陷阱。三个调查期共92个陷阱日，累计664个阵列日，检查13 280次。陷阱捕获以有鳞类（squamates）为主要对象。研究人员使用iNEXT估计稀疏化和外推的物种丰富度、香农多样性指数和逆辛普森多样性指数；用PERMANOVA检验群落组成差异；拟合泊松广义线性混合模型（GLMMs）评估栖息地结构变量对计数的效应，并通过QAICc进行模型选择；利用逆方差加权多元回归分析性状对植被类型效应量的影响。样本来自MWR的八个地点，数据及R脚本已通过figshare公开。
四、主要研究结果
4.1 多样性比较（Diversity comparisons）
稀疏化和外推估计显示，未转变栖息地的物种丰富度、香农多样性和辛普森多样性均高于转变栖息地，但置信区间在三个指标中均有重叠。未转变栖息地的观测多样性接近估计最大值，而转变群落的多样性曲线仅在极高调查努力（>1500阵列日）下才趋于平台期。两种栖息地的群落组成差异显著（df=1, pseudo-F=2.268, R2=0.102, p=0.01），13个物种贡献了90%的累积Bray-Curtis相异度。除Rhamphiophis rostratus外，过滤数据集中的所有物种在未转变栖息地中的出现率均高于转变栖息地。
4.2 模型拟合与选择（Model fitting and selection）
全局模型总体拟合良好，但Panaspis maculicollis的全局模型未收敛，Trachylepis damarana的模型显示欠拟合。物种随机效应较大（SD=0.869），而地点和调查期的随机效应较小。对10个最常见物种拟合的个体GLMM中，植被类型模型通常不如包含栖息地变量的平均子模型简约，但Lygodactylus capensis和Psammophis subtaeniatus除外。多个子模型落入ΔQAICc≤2的阈值内，因此采用平均模型估计。
4.3 效应量与相对多度估计（Effect sizes and relative abundance estimation）
在平均约31天的调查期内，转变栖息地中任意爬行动物物种的预测个体数比未转变栖息地低近75%（coef.=0.284, p<0.05）。该计数与枯枝落叶盖度显著正相关（coef.=2.170, p<0.05），与V. tortilis冠层优势度（coef.=0.517, p<0.05）和树木数量（coef.=0.483, p<0.05）显著负相关。四种常见物种表现出显著响应：Trachylepis striata在转变栖息地中预测多度降低近85%；Gerrhosaurus flavigularis与草本植物盖度显著正相关（coef.=2.384, p<0.05），与V. tortilis优势度显著负相关（coef.=0.330, p<0.05）；Mochlus sundevallii在未转变栖息地中多度高出六倍以上，与枯枝落叶盖度显著正相关（coef.=22.021, p<0.05）；Psammophis subtaeniatus在转变栖息地中多度降低超过75%，但未显示与特定栖息地变量的显著关系。
4.4 性状对转变响应的影响（Influence of traits on response to transformation）
包含科、最大体重和生活方式三个性状的全局模型拟合较差（R2=0.318），模型选择确定零模型最简约。因此，对于数据集中的三个科（壁虎科Gekkonidae、石龙子科Scincidae和游蛇科Psammophiidae），性状未能解释植被类型效应量的变化。
五、讨论与结论
研究结果表明，历史栖息地转变导致爬行动物多样性和多度显著下降，尽管下降幅度和个别栖息地变量的重要性因物种而异。平均稀疏化和外推物种丰富度估计在转变栖息地中低33%，香农多样性和逆辛普森多样性分别低21%和14%，总多度平均低近75%，远低于Doherty等（2020）报道的全球平均33%。群落水平上，爬行动物计数与枯枝落叶盖度正相关，与V. tortilis优势度和树木数量负相关。结构均质化、缺乏覆盖物可能阻碍爬行动物移动和再定居，从而延续土地利用遗留。物种特异性响应表明多种机制并行：例如，T. striata可能因未转变栖息地结构复杂而更多在地面活动，从而被陷阱捕获；M. sundevallii依赖枯枝落叶层；G. flavigularis偏好密闭林地；大型物种如Naja mossambica和Varanus albigularis在两种栖息地计数相当。研究未发现性状介导的响应，但样本量有限，且结构效应可能压倒性状预测。研究强调，基于生态和行为知识解释响应的重要性，并建议采用自适应抽样方法。
研究结论翻译：历史转变栖息地中结构均质化的遗留效应可能驱动爬行动物多样性和多度下降，这一模式与非洲以外研究结果一致。稀树草原中爬行动物对转变的响应很少被记录或量化，尽管普遍认为下降可能发生。物种特异性评估表明多种机制共同决定群落净效应。研究结果为全球同类研究尤其是撒哈拉以南非洲提供了有用背景，并警示在历史转变的稀树草原生态系统中维持新稳定状态的风险。
