《Urban Ecosystems》：Amphibian and reptile diversity and landscape connectivity in the Central Andes of Colombia: a Local Climate Zones approach
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生物多样性的加速丧失是保护行动的主要关注点之一。在哥伦比亚，大部分城市和耕地集中在安第斯地区，这是一个全球生物多样性热点，其原始森林覆盖率不足15%。在该地区，城市环境中的生物多样性研究并不常见。本研究提供了关于哥伦比亚安第斯山脉中部马尼萨莱斯市绿色和城市化区
生物多样性的加速丧失是保护行动的主要关注点之一。在哥伦比亚，大部分城市和耕地集中在安第斯地区，这是一个全球生物多样性热点，其原始森林覆盖率不足15%。在该地区，城市环境中的生物多样性研究并不常见。本研究提供了关于哥伦比亚安第斯山脉中部马尼萨莱斯市绿色和城市化区域中两栖动物和爬行动物多样性与组成的信息。为了记录马尼萨莱斯这些区域中两栖动物和爬行动物的多样性及存在变化，研究人员开展了野外工作、文献检索以及生物标本的审查。此外，研究人员还基于局部气候带（LCZ）分类纳入了生态连通性的空间分析。研究人员记录了30个物种（10种两栖动物，20种爬行动物），其中16种为哥伦比亚特有，2种为受威胁物种。Craugastoridae是多样性最高的两栖动物科（5种），而爬行动物中则是Colubridae（11种）。野外调查共获得291个个体，涵盖17个物种，其中Pristimantis thectopternus是最丰富的两栖动物，Pholidobolus marianus是最常见的爬行动物。正如预期，爬行动物比两栖动物表现出更强的城市耐受性。值得注意的是，所采样的最小绿色区域显示出最高的物种丰富度值，这表明除面积大小以外的因素可能比面积大小本身对支持两栖动物和爬行动物多样性更为重要。LCZ分析揭示了显著的景观破碎化。研究结果强调了保护城市绿色区域的至关重要性，并表明LCZ框架是快速城市化的安第斯生态系统中生物多样性保护规划的一个有前景的工具。
**论文解读：哥伦比亚安第斯山脉中部两栖动物与爬行动物多样性及景观连通性——基于局部气候带（LCZ）的方法**
**研究背景与问题**
全球人口持续增长导致自然栖息地快速转变为城市、工业或农业用地，生物多样性丧失成为保护行动的核心关切。哥伦比亚安第斯地区作为全球生物多样性热点，原始森林覆盖率已不足15%，但城市环境中的生物多样性研究却相对匮乏。马尼萨莱斯市位于哥伦比亚安第斯山脉中部，地形崎岖导致城市发展碎片化，山地连通性降低。尽管该市拥有“生态公园网络”及环境利益区，但两栖动物和爬行动物在不同城市景观类型中的分布格局尚未被系统评估。现有研究缺乏对城市景观分类（如局部气候带LCZ）与两栖爬行动物群落之间关系的理解，阻碍了物种监测、栖息地连接研究及保护优先级的确定。因此，本研究旨在：（1）记录马尼萨莱斯生态公园网络及环境利益区中的两栖动物和爬行动物多样性；（2）评估不同LCZ中的功能连通性与物种存在情况，以识别城市景观中潜在的生境廊道和障碍。研究假设为：面积较小且更孤立的区域将支持较低的物种丰富度，并主要由一种或两种广布种或干扰耐受型物种主导。
**研究内容与结论**
研究人员通过野外调查（2022年1月至4月及2023年11月第一周）、文献检索、生物标本（来自马尼萨莱斯卡尔达斯大学自然历史博物馆MHN-UCa）审查以及摄影记录，在马尼萨莱斯市6个研究点（包括城市生态公园和环境利益区）获取数据。结合基于LCZ分类（Stewart和Oke 2012）的空间生态连通性分析，研究人员评估了物种多样性与景观格局的关系。共记录30个物种（10种两栖动物，20种爬行动物），其中16种为哥伦比亚特有，2种（Riama columbiana和Lepidoblepharis williamsi）被世界自然保护联盟（IUCN）列为濒危（EN）物种。野外调查获得291个个体（8种两栖动物，10种爬行动物），Pristimantis thectopternus为最丰富的两栖动物，Pholidobolus marianus为最常见的爬行动物。研究结论：（1）爬行动物比两栖动物表现出更强的城市耐受性，城市区域记录以Atractus、Anolis和Pholidobolus属的爬行动物为主；（2）最小面积的研究点（Jardín Botánico，7公顷）显示出最高的物种丰富度之一，表明栖息地质量、微生境异质性和连通性等因素可能比面积大小更重要；（3）LCZ分析揭示了显著的景观破碎化，大部分潜在廊道长度超过两栖动物和爬行动物的扩散距离；（4）功能连通性分析识别出15条优先保护廊道，其中Jardín Botánico–Cerro Sancancio和Jardín Botánico–Los Yarumos廊道优先级最高。
**重要意义**
研究结果强调了保护城市绿色区域的至关重要性，并表明LCZ框架可作为快速城市化的安第斯生态系统中生物多样性保护规划的有效工具。马尼萨莱斯市在联合国人居署2025年“生命城市”奖中获得第一名，这要求城市持续监测和报告关键可持续性指标，生物多样性是核心组成部分。本研究为城市绿色空间作为区域生物多样性避难所提供了证据，并为城市规划和保护策略提供了科学依据。
**主要技术方法**
研究人员采用视觉和声学相遇采样法（visual and acoustic encounter sampling）进行野外调查，并在所有研究点遍历现有路径网络和探索非路径区域。使用Chao1丰富度估计量和Hill数（q=0, 1, 2）进行Alpha多样性分析，基于Jaccard指数分解为周转组分（βJTU）和嵌套组分（βJNE）评估Beta多样性。空间分析基于Roncancio和Stewart（2022）开发的马尼萨莱斯市城市气候图，采用LCZ分类方案。功能连通性分析通过景观强度建模（landscape strength modelling）进行，将LCZ重分类为自然区域（抗性值1）和城市建成区（抗性值10），计算最小成本路径。Mantel检验比较Jaccard相异矩阵与地理距离和成本距离矩阵（9999次排列）。样本来源：野外调查于2022年1月24日至4月20日及2023年11月第一周进行，同时审查了MHN-UCa中1985年至2024年采集的235个标本。
**研究结果**
**两栖动物和爬行动物多样性及受威胁类别**
通过综合所有方法，共记录30个物种（10种两栖动物，20种爬行动物）。两栖动物中Craugastoridae科最丰富（5种），爬行动物中Colubridae科最丰富（11种）。16种为哥伦比亚特有，2种为濒危（EN）物种。野外调查获得291个个体，Pristimantis thectopternus为最丰富的两栖动物（94个记录），Pholidobolus marianus为最常见的爬行动物（25个记录）。Alpha多样性分析显示，Cerro Sancancio（研究点3）两栖动物观察丰富度最高（7种），Jardín Botánico（研究点1）两栖动物多样性指数最高（q=1: 4.17；q=2: 3.56）。爬行动物中，Los Alcázares-Arenillo（研究点4）多样性最高（q=1: 4.06；q=2: 3.61）。Beta多样性高（两栖动物βJAC=0.69，爬行动物βJAC=0.91），主要由周转组分驱动（两栖动物βJTU=0.53，爬行动物βJTU=0.84），表明物种组成在研究点之间高度分化。
**使用局部气候带（LCZ）的多样性与生态连通性**
爬行动物在森林区域（LCZ A, B）中记录最多，但Atractus、Anolis和Pholidobolus属的物种在高度人为化区域（LCZ 2, 3, 9）也常见。相关性分析显示，物种丰富度与丰度呈强正相关（r=0.78, p<0.001）。最小面积的研究点1（7公顷）拥有9个物种，且物种优势度分布相对均匀。LCZ分析表明，最有利的廊道（研究点3-2-5）自然覆盖率达95.99%，但长度达5321米，构成显著扩散障碍。较短廊道（如Jardín Botánico与Cerro Sancancio之间283-391米）的建成区比例高（40.48%-84.64%），功能受限。
**功能连通性分析**
功能连通性分析识别出15条优先保护廊道。优先级最高的三条廊道为：1-3（Jardín Botánico–Cerro Sancancio，优先级指数0.0089）、1-5（Jardín Botánico–Los Yarumos，0.0089）和5-6（Los Yarumos–Monteleón，0.0083）。Mantel检验显示，两栖动物的Jaccard相异度与地理距离（r=0.507, p=0.007）和成本距离（r=0.532, p=0.007）均显著相关，且成本距离相关性略强。爬行动物的相关性虽为中等但未达到统计显著性（地理距离r=0.495, p=0.117；成本距离r=0.475, p=0.117），可能受样本量限制。
**讨论与结论**
讨论部分指出，本研究记录的物种数占卡尔达斯中南部地区两栖动物（28%）和爬行动物（55%）的较高比例，但低于受干扰较少的自然保护区（如Selva de Florencia国家自然公园），符合城市生物多样性降低的全球趋势。16种特有物种（53.3%）的存在凸显了城市绿色区域的保护价值，尤其是两个濒危物种（Riama columbiana和Lepidoblepharis williamsi）的发现表明城市生态公园可作为关键避难所。面积与物种丰富度之间未呈现明确正相关，最小面积点（Jardín Botánico）的丰富度最高，提示栖息地质量、微生境异质性和连通性可能更重要，但该点研究历史较长也可能影响检测累积。研究人员观察到两栖动物与爬行动物对城市耐受性的明确差异：爬行动物（尤其是Atractus、Anolis和Pholidobolus属）在高度城市化区域（LCZ 2, 3, 9）中更常见，而两栖动物更依赖潮湿环境。LCZ分析揭示的严重破碎化表明，大部分潜在廊道超过两栖动物和爬行动物的扩散能力（5 km以上），功能连通性严重受限。高Beta多样性（尤其是爬行动物周转组分占92.4%）表明每个研究点作为“岛屿”维持着独特的群落组成。研究结论：城市绿色空间的保护至关重要，LCZ框架是城市生物多样性保护规划的有前景工具；建议优先保护高物种丰富度区域（研究点1, 3, 4），实施廊道恢复项目，建立濒危物种监测计划，并将生物多样性考虑纳入城市规划过程。
