《Biological Conservation》：Temporal dynamics of biodiversity data reveal emerging gaps in the monitoring of Brazilian anurans
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摘要动物学标本收藏为生物多样性研究提供了基础性的实证支撑，但这些收藏受到历史与制度性偏差的影响，可能损害生态学与保护规划的可靠性。本研究分析了1900年至2025年间巴西无尾目物种的378,249条数字数据库记录的时间模式。采用分段负二项回归模型，我们识别出三个结构性断点（1
摘要
动物学标本收藏为生物多样性研究提供了基础性的实证支撑，但这些收藏受到历史与制度性偏差的影响，可能损害生态学与保护规划的可靠性。本研究分析了1900年至2025年间巴西无尾目物种的378,249条数字数据库记录的时间模式。采用分段负二项回归模型，我们识别出三个结构性断点（1915.0、1951.3和2013.5），据此划分出四个不同的记录积累阶段。第二个阶段（1915年至1951年）和第三个阶段（1951年至2013年）均呈现持续增长态势（年均分别增长10.73%和3.07%），但最近一个阶段（2013年至2025年）却显示出年均?20.99%的急剧下降。为评估这一下降是否与法规里程碑事件相关，我们进行了补充的中断时间序列（ITS）分析，检验了预先设定的断点（2008年、2015年、2017年和2020年）。2008年模型——对应SISBIO系统中强制性在线采集许可制度的引入——拟合效果最佳，显示干预后斜率出现显著负向变化，但水平无突然下降。敏感性分析表明，近期的下降并非由任何单一机构驱动。尽管这些结果无法确定该下降是反映了野外考察努力的减少还是真实的生物学信号，但其时间窗口与2015年后联邦资金大幅削减所导致的标本存放、管理和数字化瓶颈相吻合，同时还伴随着日益增加的官僚程序要求（如SisGen系统）和机构脆弱性的加剧。这一时间空白为两栖动物保护创造了盲区，突显了在快速变化的环境中维持生物多样性数据动员所亟需的稳定资金支持和简化的监管流程。
引言
自然历史博物馆和动物学标本收藏日益成为重要的生态学数据来源，因为它们可以涵盖跨越数十年甚至数百年的生理学、生态学和进化信息（Hedrick等，2020；Meineke等，2019；Meineke等，2018）。持续的数字化工作以及基因组、生物声学和表型信息的整合，使得这些收藏成为宏观生态学和生物地理学分析的重要平台（Jackowiak等，2022；Nelson和Ellis，2019；Soltis和Soltis，2016）。与此同时，全球生物多样性信息系统（GBIF）等开放数据库的快速发展，极大地拓宽了基于标本数据的全球可及性，并伴随着大规模生物多样性研究的显著增加（Heberling等，2021；Samy等，2013）。这些数据库中的收藏记录目前被广泛应用于支持生物地理学和宏观生态学研究，并为土地利用规划、风险评估和保护政策设计提供信息依据（Graham等，2004）。
然而，通过这些数字数据库获取的收藏记录并非对自然的中性采样（Hedrick等，2020；Meineke和Daru，2021）。记录的空间和时间分布反映了科学活动的历史性不对称性、与研究机构的距离远近、机构间的不平等以及物流限制，导致空间聚集采样和分类学偏差（Cardoso等，2024；Meineke和Daru，2021）。这些不平衡加剧了所谓的"知识缺口"，包括华莱士缺口，并可能导致对物种丰富度和生物多样性热点地区的推断产生偏差（Cardoso等，2024；Hortal等，2015）。物种分布模型的研究也表明，如果未明确考虑空间偏差，可能降低模型的可靠性，并影响其在生物多样性评估和保护规划中的下游应用（Araújo等，2019；Beck等，2014）。
这些问题对于两栖动物而言尤为突出，两栖动物是全球受威胁最严重的脊椎动物类群之一，其种群经历了广泛衰退（Grant等，2016；Luedtke等，2023）。由于两栖动物被广泛用作环境指示物，有关其分布和趋势信息的范围和质量将极大影响保护行动的优先排序和评估（Hocking和Babbitt，2013）。在巴西，目前对无尾目分布的认知仍存在不均衡现象，许多记录集中在道路沿线、城市中心及其他易于到达的区域，而在难以进入的内陆地区则存在大量空白（Hughes等，2021；Oliveira等，2016）。此类模式可能限制对β多样性、灭绝风险和保护区代表性的评估，并且受到基础设施和可达性的塑造，这些因素可能随时间发生显著变化（Cardoso等，2024；Marchetto等，2024）。
巴西拥有全球最丰富的无尾目动物区系之一，但生物多样性知识的产出受科学投入波动、机构能力和研究基础设施变化的影响（Angelo，2017；Magnusson等，2018）。与此同时，巴西《生物多样性法》及相关法规的实施，为从事遗传资源和生物多样性数据研究的工作者引入了新的行政要求（Brasil，2015）。近年来，COVID-19大流行扰乱了野外考察活动和保护项目，同时与削弱环境治理的政策变革相叠加（Ferrante和Fearnside，2020；Santos和Ceríaco，2025；Schmidt等，2026）。在此背景下，动物学标本收藏提供了一种独特的长期记录，通过它可以评估科学投入和生物多样性知识随时间的变化（Meineke等，2019；Meineke等，2018；Nelson和Ellis，2019；Nelson和Ellis，2019）。
本研究分析了巴西动物学收藏中无尾目标本采集年的百年尺度时间序列数据，这些数据目前可通过数字数据库获取，旨在检验数据积累是否遵循近似线性趋势，还是经历了不同的时间阶段。具体而言，我们应用分段回归来检测记录积累速率中的结构性断点，并量化各阶段对现有可用数据池的贡献。由于我们的研究变量是采集年份，因此所观察到的趋势反映的是标本被采集并纳入永久收藏的时间，而非数据动员的速率或机构的绩效表现。随后，我们将这些阶段与巴西科学领域的重要历史事件、基础设施和监管事件进行关联讨论，包括近期的许可制度变革和COVID-19大流行。尽管这些模式并不直接意味着因果关系，但它们提供了令人信服的证据线索，有助于更好地理解监管框架对生物学信息可获得性的影响。
章节摘要
引言与概述
两栖动物是全球受威胁最严重的脊椎动物类群之一，巴西作为地球上无尾目多样性最高的国家，在全球记录和保存这一动物区系的努力中占据核心地位。本研究分析的1900年至2025年的数据集代表了超过一个世纪的累积努力，旨在记录和保护巴西无尾目多样性的实物证据。除对保护工作的直接意义外，标本积累的时
结果
我们评估了12个具有不同断点数目的候选分段负二项模型。其中六个模型收敛并满足最小分段长度为三年的标准。具有三个断点的模型具有最低的AIC值（2035.48）和BIC值（2058.17），因此被选为描述时间变化最适当的模型（表S2）。
该模型识别出三个断点：1915.0（95%置信区间：1910.0–1920.0）、1951.3（95%置信区间：1940.7–1961.9）和2013.5（95%置信区间：
讨论
过去一个世纪物种出现记录的时间轨迹不应被解读为种群状况的直接反映（Dennis等，2006）。就巴西无尾目而言，这一轨迹受多种因素的复杂交互作用所塑造，包括采集努力程度、标本数字化动态以及被称为"缺口"的结构性知识空白。一条可数字获取的出现记录是物种可检测性的结果，常常受到夜间活
结论
在过去一个世纪中，巴西可数字获取的无尾目出现记录的可用性呈现显著的非常数轨迹，经历了早期的下降（1900年至1915年）、两个不同强度的增长阶段（1915年至1951年和1951年至2013年），以及最近阶段明显的逆转——下降趋势（2013年至2025年，年均下降幅度约为21%）。这一模式在不同不确定性处理方法中均表现出稳健性
CRediT作者贡献声明
Thamires A. Sardinha：撰写——初稿、调查、形式分析、数据管理、概念构思。Fausto Nomura：撰写——审阅与编辑、项目管理、资金获取、概念构思。
关于生成式AI和AI辅助技术在写作过程中的声明
在撰写本稿件期间，作者使用ChatGPT-4o（OpenAI）和Claude（Anthropic）仅用于语言编辑、翻译、提高清晰度和可读性以及调试分析中使用的R代码。未向任何AI平台提交原始数据、未发表的结果或关键的科学解读。所有方法学决策、统计分析、生态学解读和最终结论均由作者
致谢
我们感谢国家科学和技术发展委员会（CNPq）（403395/2023-2，304289/2026-4）和PELD（长期生态研究计划，CNPq 441276/2020-2；FAPEG 202510267001638）提供的资金以及后勤和财政支持。我们还感谢Aiken Trombin对稿件的仔细审阅，以及提供宝贵的意见和建议，改进了本文。
Thamires A. Sardinha|Fausto Nomura
