《Austral Ecology》：Effects of Landscape Structure and Roads on Anuran Assemblages in the Brazilian Cerrado
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巴西Cerrado拥有高度多样且代表性良好的无尾类（Anura）动物区系，但道路、栖息地丧失和破碎化等人为因素对这些群落的影响仍知之甚少。在本研究中，研究人员通过检验巴西Cerrado景观指标与无尾类群落（丰富度、组成和生态性状）之间的关系，来填补这一知识空白
巴西Cerrado拥有高度多样且代表性良好的无尾类（Anura）动物区系，但道路、栖息地丧失和破碎化等人为因素对这些群落的影响仍知之甚少。在本研究中，研究人员通过检验巴西Cerrado景观指标与无尾类群落（丰富度、组成和生态性状）之间的关系，来填补这一知识空白。利用被动声学监测（PAM），研究人员在巴西戈亚斯州西南部31个无尾类繁殖栖息地（水体）中记录到32个物种。较高的物种丰富度出现在连通性更高（边缘密度较低且原生植被斑块较少）且距离道路较远的繁殖栖息地中。相反，物种丰富度在拥有更多原生栖息地的景观中下降。道路或农业用地造成的栖息地隔离通过阻碍陆域与繁殖栖息地之间的基因流和再定殖而对无尾类多样性产生负面影响，这一现象称为栖息地分裂（habitat split），在扩散能力低且对干燥高度敏感的物种中尤为明显。为养牛管理而建立的小型人工水库常被无尾类用作繁殖地。尽管景观中原生植被减少，这些水库可能在维持物种丰富度方面发挥关键作用，尤其是对开放栖息地物种。研究人员建议，未来研究应探讨尽管周围存在原生植被情况下人工水库的影响。因此，研究结果提供了新见解，并有助于更好地理解Cerrado无尾类动物区系如何响应人为景观。
研究背景：人为活动改变原生栖息地的结构与质量，威胁众多物种的存续。农业活动通过改变土地利用和植被覆盖，常是这些转变的主要驱动因素，并可引发生理、行为和种群响应，进而影响种间关系、群落组成以及生态系统结构与功能。两栖动物因外温生理及特定的行为、生态和生理特征，对污染、传染病、气候变化和栖息地退化更为敏感；约40%的物种目前面临某种程度的灭绝风险。近几十年来，全球两栖动物种群下降主要由人类活动驱动，原生栖息地被单作或畜牧区替代所导致的栖息地丧失和破碎化，是两栖动物下降的主要驱动因素之一。栖息地替代造成自然区域丧失和破碎化，降低资源可用性与连通性，增加种群隔离，并降低扩散能力、影响种群动态，最终可能导致局域灭绝；陆域栖息地与水体之间的隔离还会破坏生活史不同阶段所需环境的连通性。道路同样造成栖息地丧失和破碎化，增加车辆碰撞导致的野生动物死亡，并通过噪声和基质振动干扰无尾类的声通信，影响其繁殖和防御行为，使近路无尾类群落的物种丰富度可能降低。巴西Cerrado是无尾类高度多样且代表性良好的生物多样性热点，但该群体在人为影响下的知识仍不足，存在地理分布知识不足（Wallacean shortfall）、隐存种未解决（Linnean shortfall）以及生物学和自然史基础信息缺乏（Hutchinsonian、Eltonian、Prestonian、Darwinian和Raunki?ran shortfalls）等缺口；同时，Cerrado农业产品运输依赖不断扩张的道路网，可能通过噪声、野生动物死亡和栖息地丧失与破碎化负面影响两栖动物。因此，有必要理解无尾类如何响应巴西Cerrado的人为景观；戈亚斯州西南部集约农业、养牛和广泛道路网构成研究模型系统。研究人员检验原生植被覆盖、景观连通性和水体距道路距离影响无尾类物种丰富度和群落组成的假设，并基于两栖动物特定生态需求和有限扩散能力，预测原生植被覆盖更高、连通性更高且距道路更远的水体具有更高物种丰富度。
研究开展与结论意义：研究人员在31个繁殖水体中利用PAM记录32种无尾类，结合景观指标和道路距离分析物种丰富度、群落组成和生态性状。结果表明，物种丰富度在连通性较高（较低边缘密度和较少原生植被斑块）且距道路较远的水体中较高，但在原生植被更多的景观中降低；道路或农业用地造成的栖息地隔离可能通过阻碍基因流和再定殖影响多样性，即栖息地分裂（habitat split），尤其对低扩散能力 and 高干燥敏感性物种不利；人工水库可能维持开放栖息地物种的丰富度。该研究提供了Cerrado无尾类响应人为景观的新见解，并建议未来直接研究人工水库的作用。
关键技术方法（不超过250字）：研究区为巴西戈亚斯州西南部Caiap?nia、Jataí、Montividiu、Quirinópolis和Rio Verde市的31个水体；采样于2018/2019和2019/2020繁殖季进行。采用PAM，每水体用Tigrinus GT001.T1.0V录音器连续四晚，18:00–06:00每小时录5 min，WAV格式48 kHz/24 bit，每水体260 min，总8060 min；用Raven 1.4分析音频并依据广告呼叫鉴定物种。以MapBiomas 2020约5 m分辨率数据构建各点1 km圆形缓冲区，计算平均斑块大小（MPS）、斑块数（NP）、平均欧氏最近邻距离（ENN）、边缘密度（ED）、原生植被覆盖度（PLAND）和Shannon多样性指数（SHDI）；用Google Earth Pro计算水体至最近铺装公路距离。统计采用Jackknife 1估计丰富度，主成分分析（PCA）降维，Poisson广义线性模型（GLM）检验丰富度与PCA轴及道路距离关系，双约束对应分析（dcCA）结合性状、景观和群落矩阵，并用方差分析（ANOVA）置换检验。
研究结果：PAM共记录32种无尾类，分属Bufonidae、Crausgatoridae、Hylidae、Leptodactylidae、Microhylidae和Odontophrynidae 6科；Jackknife 1估计丰富度为40.7种（约80%采样效率），物种累积曲线略趋稳定。Physalaemus cuvieri（23个水体；74.2%）、Dendropsophus cruzi（22；71%）、Boana albopunctata（21；68%）、Dendropsophus nanus（19；61.3%）和Adenomera aff. hylaedactyla（15；48.4%）为最常见物种；Boana lundii、Leptodactylus mystacinus、Physalaemus centralis、Proceratophrys sp.、Pseudis bolbodactyla、Pseudopaludicola sp.和P. mystacalis各仅在1个水体记录。每水体丰富度为2–17种（X=7.8±4.3，n=31）。PCA前两轴解释73.5%总变异；轴1解释50.1%，与ED（0.54）、PLAND（0.48）和NP（0.45）正相关，与ENN（?0.42）负相关；轴2解释23.4%，与SHDI（0.34）正相关，与MPS（?0.75）负相关。GLM显示物种丰富度与PCA轴1负相关（beta=?0.12，p=0.001），与水体距道路距离正相关（beta=7.8×10
?5，p=0.03），与PCA轴2无显著关系（beta=0.02，p=0.69）。dcCA前两轴解释85%总加权变异（轴1：52%，轴2：34.8%）；站点水平置换检验不显著（F=1.29，p=0.227），物种水平检验显示性状和景观变量共同解释的变异边际显著（F=1.46，p=0.067）；景观预测变量解释24.4%的物种组成变异，生态性状解释11.3%，景观与性状交互仅解释3.3%。景观指标中，NP（?0.086）和ED（?0.068）与物种组成的回归系数最强，其次为PLAND（?0.021），距道路（0.009）最弱；生态性状中，栖息地特征（开放栖息地=0.607，混合栖息地=0.382）比生活方式特征（陆生=0.413）解释更强。dcCA排序显示，森林栖息物种（含混合开放/森林栖息物种）与较大MPS和更高PLAND的景观相关；陆生物种与距道路更远的水体相关；树栖物种与更破碎、异质性更高的景观（较高SHDI和NP）相关。上述分析得出，物种丰富度与景观连通性和道路距离相关，群落组成受景观变量和生态性状共同影响，但站点水平检验不显著、物种水平检验仅边际显著。
讨论总结与研究结论翻译：讨论认为，研究结果部分支持初始假设：物种丰富度随景观连通性提高（ED较低和斑块数较少）及距最近道路增加而升高，但随原生植被覆盖增加而降低。鉴于人为景观对无尾类群落的影响仍知之甚少，即使该地区是戈亚斯州采样较好的类群，本研究仍推进了对无尾类多样性与景观结构关系的认识。原生植被覆盖直接关系资源可用性，通常可支持更丰富的群落，但在农业主导的Cerrado景观中，原生植被数量与无尾类物种丰富度的关系并不一致；本研究的负关系可能因临时池塘和养牛用小型人工水库可作为繁殖栖息地，尤其对开放栖息地物种重要，而原生植被较多、斑块较大且连通性较高的景观对森林关联物种（含混合开放/森林栖息物种）重要。据此，研究人员假设无论周围景观以原生景观还是农牧景观为主，这些水体的存在对维持开放环境典型物种的丰富度至关重要，而更多原生植被和较低破碎化对森林关联物种至关重要；并建议未来直接研究人工水库相对于原生植被覆盖的作用。高ED和许多斑块指示高度破碎化，意味着边缘栖息地比例增加、核心栖息地减少，可引致与边缘效应相关的微气候和生态变化；热带群落常在森林边缘失种，因此丰富度与ED呈负相关；维持连续栖息地对Cerrado无尾类多样性重要，尤其对森林关联物种。农业景观对不同性状的无尾类影响不同；在Cerrado，特定生态性状决定物种对人为景观结构变化的脆弱性，例如溪流繁殖物种以及大型林栖和岩栖物种易受农业和畜牧土地利用负面影响，而临时池塘繁殖且具穴居或庇护性护卵策略（如泡沫巢）的物种可在农业景观中存续。研究区无尾类组合以开放栖息地物种为主，这些物种依赖水体繁殖且对栖息地改变耐受较高；约25%区域覆盖原生植被且以森林形成分类；这些已有格局支持本研究结果，并提示研究水体中的无尾类物种组成受周围景观特征影响，一些物种更敏感、另一些更耐受。道路通过车辆碰撞死亡、噪声和基质振动影响生物多样性；无尾类移动性一般较低且繁殖依赖广告呼叫，这些特征在陆生物种中比树栖物种更明显，而dcCA排序中陆生物种正与距道路更远的水体相关；因此研究人员假设道路作为物理和繁殖屏障，使距道路更近的水体具有更受干扰的无尾类群落，包括较低的物种丰富度。研究结论翻译：研究人员建议，未来研究应直接探讨尽管周围存在原生植被情况下人工水库的影响。因此，研究结果提供了新见解，并有助于更好地理解Cerrado无尾类动物区系如何响应人为景观。
