巴西大西洋森林中Spirostreptida（Myriapoda: Diplopoda） occurrence records 的采样偏差偏向州级公路与城市区域邻近性

《Austral Ecology》：Occurrence Records of Brazilian Spirostreptida (Myriapoda: Diplopoda) in the Atlantic Forest Are Biased Towards Proximity to State Highways and Urban Areas

　　

Diplopoda（倍足纲）是巴西最具多样性的陆生节肢动物类群之一，其中 Spirostreptida Brandt, 1833（旋马陆目）以物种丰富度突出。约180个巴西 Spirostreptida 物种大多分布于大西洋森林（Atlantic Forest），主要沿其海岸区域分布。然而，其分布格局及相关采样偏差认知仍有限。研究人员采用贝叶斯框架（Bayesian framework）对大西洋森林中453条 Spirostreptida 的 presence-only occurrence records（仅存在位点记录）进行分析，以评估影响物种分布认知的采样偏差预测因子。两组预测因子（低影响与高影响）被联合分析，以识别强偏差区域或与人本影响相关区域。基于这些预测因子条件化的采样率地理投影显示，大西洋森林包含大面积低采样率区域。结果表明 occurrence records 密集集中于 Serra do Mar 海岸林，东南山地是生物群系中采样点密度最高区域；而东北诸区，尤其 Bahia 与 Pernambuco 海岸林，采样投入低。采样偏差主要与高影响预测因子相关，尤其是距州级公路（state highways）与城市区域（urban areas）邻近性。这些变量连同距铁路（railroads）与保护地（protected areas, PAs）邻近性的联合效应，在评估巴西及他处千足虫分布时应被考虑，因其不可避免导致 Wallacean shortfall（华莱士缺失）。缓解偏差需在难以进入与欠采样区域（尤其东南以外）增加调查、生物馆藏数据数字化与动员，以及培养新分类学家。

论文解读：《Austral Ecology》刊发的大西洋森林 Spirostreptida 采样偏差研究

研究背景方面，Diplopoda（倍足纲；陆生多足类）是全球第三大陆生节肢动物类群，在生态系统养分循环与土壤形成中具有作用。Spirostreptida（旋马陆目）是巴西物种最丰富的倍足类目之一，约180个描述种分属 Spirostreptidae 与 Pseudonannolenidae，多分布于大西洋森林。该类群常具狭小分布，见于森林片断、岛屿与洞穴系统。现有知识显示，巴西 Spirostreptida 记录高度集中于圣保罗、里约热内卢等东南山地与城市中心周边，早期采集受20世纪上半叶铁路网、港口与科研机构区位影响。新热带界巨多样性区域常欠采样，导致报道分布脱离真实生物学格局。其他陆生节肢动物研究已证实公路、农田、采矿等人本基础设施造成空间不均采样，但采样偏差框架尚未用于 millipedes（倍足虫）。因此，研究人员有必要在大西洋森林中以 Spirostreptida 为对象，量化可及性偏差并辨识欠采样区域。

研究人员基于截至2023年底描述的 Spirostreptidae 与 Pseudonannolenidae 全部已知种，构建453条 presence-only occurrence records（仅存在位点记录），来源为科学馆藏标本核查，不纳入 GBIF、SpeciesLink、iNaturalist 等在线库以降低鉴定不确定性。研究人员将预测因子先验分为低影响组（人类聚落、保护地 PAs、quilombola 领地、土著领地）与高影响组（铁路、联邦公路、州级公路、城市区域、居民点），从 MapBiomas、ONTL、MMA 获取矢量数据并沿大西洋森林边界裁剪。核心方法上，研究人员使用 sampbias 算法（R 实现）量化可及性偏差：观测采样率建模为泊松过程，期望记录数随到偏差因子距离呈指数衰减，以观测距离分布对比零模型；先估各因子 bias strength（偏差强度），再按贝叶斯模型求栅格采样率并空间投影，栅格分辨率 0.25°，由 DIVA-GIS 成图。样本队列为馆藏标本衍生的453条大西洋森林 Spirostreptida 已知种位点，非野外新采队列。

研究结果部分保留小标题如下。3 Results：研究人员发现 Spirostreptida 采样在东南巴西显著聚集，Serra do Mar 海岸林与圣保罗、里约山地点位最密；Alto Paraná 大西洋林与 Araucaria 湿润林记录稀疏；Bahia 与 Pernambuco 海岸林采样投入稀缺。高影响预测因子均值 bias 0.0072，其中州级公路 bias 0.0183、城市区域 0.0098、铁路 0.0045；低影响预测因子均值 bias 0.0011，保护地 0.0031、土著领地 0.0011，人类聚落与 quilombola 领地近乎为零。条件化采样率投影表明，大西洋森林广大区域采样率低，记录富集由州级公路、城市区域、铁路及保护地邻近性驱动。

讨论部分总结：研究人员指出州级公路邻近性使部分区域采样率约为基准5倍，与巴西陆生脊椎/无脊椎动物受道路邻近性偏差的结论一致。1940—1970年巴西 Spirostreptida 新种描述高峰，与东南博物馆投资及1944—1960年公路网公共投资同期，道路既助研究也促毁林与片断化。保护地作为低影响因子中最强偏差源，反映南美保护地多邻人口、公路、耕地与旅游；但距路远的保护地内部仍欠采样，Bahia 与 Pernambuco 海岸林虽在保护地内仍属生物多样性盲点。采样偏差会扭曲特有性区域判定，东南 Serra do Mar 与其他无脊椎类特有区重合，而东北盲点使保护优先级偏斜。研究人员强调需在新地区调查、馆藏数字化、培养分类学家以克服 taxonomic impediment（分类学障碍）。

5 Conclusion 翻译：这是首项分析新热带界倍足虫 occurrence records 采样偏差的研究。虽限于大西洋森林，结果可外推至其他陆地生物群系。州级公路、城市区域、铁路及一定程度上保护地之联合效应，在评估巴西与他处倍足虫物种分布时应被纳入，因其可解释物种分布中的 Wallacean shortfall。此时物种分布可能更多关联不均采样投入而非潜在生物学格局。为缓解偏差，鉴于大西洋森林环境退化加速，须投资新调查，尤其在难进入区域与东南以外（如 Bahia、Pernambuco 海岸与内陆林）；同样重要的是生物馆藏数据数字化动员，以及培养支持新一代分类学家。这对分类不确定性降低与分类能力扩展至关重要，可生成可靠分布数据、识别未描述分类单元，并改进生物地理与保护评估，尤其在大西洋森林这类受威胁生物群系。