查科地区蛇类群落多样性丧失与同质化：农业扩张对热带干旱森林的生物均质化效应

《Diversity and Distributions》：Diversity Loss and Homogenization in Snake Communities in a Deforestation Hotspot

　　本文通过时间校准物种分布模型(SDM)系统评估了1985-2020年间农业扩张对南美查科地区72种蛇类分布格局的影响。研究发现虽然35种泛化种栖息地增加，但特化种（特别是树栖/半树栖类群）栖息地显著丧失，导致超过75%的蛇类群落出现分类学、系统发育(PD)和功能多样性(FDis/FRic/FEve)的同步下降，揭示了热带干旱森林正经历严重的生物均质化(biotic homogenization)过程。研究强调当前保护体系对数据缺乏(DD)蛇种的覆盖不足，为全球热带干林生物多样性保护提供了关键科学依据。

　　

研究背景与意义

全球生物多样性正面临工业化农业扩张导致的生态系统退化威胁，这种威胁在热带和亚热带森林中尤为严重。作为世界上最大的连续热带干旱森林，南美查科生态区近年来因大豆种植和集约化畜牧业扩张成为全球 deforestation hotspot（毁林热点），已有超过60%的自然生态系统被转化。尽管该区域栖息着142种蛇类，且许多物种具有高度特化的生态功能（如树栖、穴居等），但现有研究多集中于鸟类和哺乳类，对蛇类这类数据缺乏(data-deficient, DD)类群对土地利用变化的响应认知存在显著空白。

研究方法设计

本研究整合了查科地区1985-2020年间5820条蛇类出现记录与300米分辨率的环境变量（包括森林覆盖率、草地比例、温度降水等10个预测因子），采用时间校准物种分布模型(time-calibrated species distribution models)重构了72种蛇类的分布动态。模型通过Maxent算法构建，平均AUC值达0.80，并采用"敏感性与特异性之和"阈值进行二值化处理。在此基础上，通过10公里网格划分构建蛇类群落矩阵，系统评估了分类学（α/γ多样性）、系统发育（PD）和功能多样性（FRic/FEve/FDis）的时空变化。

主要研究发现

栖息地变化格局：研究意外发现35种蛇类（主要为陆生泛化种）栖息地增加，而14种特化种（特别是半树栖和半穴居类群）栖息地显著减少。 endemic species（特有种）如Apostolepis ambiniger（穴居）和Phalotris tricolor（半穴居）栖息地损失分别达18%和12%，而陆生泛化种Lygophis flavifrenatus栖息地增幅超50%。

多样性多维衰退：尽管部分物种受益，但75%的蛇类群落出现系统发育多样性丧失，25%的群落α丰富度下降达32种。功能多样性分析表明，特化功能性状（如树栖适应）的丧失导致群落功能空间收缩，即使物种数增加的群落也呈现功能同质化趋势。

生物均质化证据：通过β多样性分解显示，查科全境蛇类群落相似性显著增加，特别是中部和北部地区。系统发育beta多样性标准化效应值(SES)表明， deforestation（毁林）强度与群落均质化程度呈正相关（R²>0.7）。

讨论与展望

研究揭示了"表观悖论"——泛化种栖息地扩张掩盖了特化种的隐性衰退，这种模式与查科地区 savannization（稀树草原化）过程密切相关。未能建模的70种数据缺乏蛇类（多为特化种）可能面临更高灭绝风险，暗示当前评估存在保守偏差。研究强调保护规划需重点关注 arboreal guilds（树栖类群）和 endemic species（特有种），并通过 silvopasture systems（林牧系统）等可持续土地利用模式维持生态系统功能。该研究为全球热带干林生物多样性监测提供了范式，呼吁加强 reptile conservation gap（爬行动物保护空白）地区的基础数据建设。