森林孤岛在异质的热带山顶景观中维持更为时间稳定的昆虫元群落

山顶上的生命

热带高山景观蕴藏着出人意料的昆虫多样性，这些昆虫默默地维持着生态系统运转，从养分循环到为植物授粉。本文研究了巴西山顶上两种相邻栖息地中昆虫群落随时间的变化，帮助我们判断在气候和土地利用持续变化的背景下，哪些区域更能作为稳定的避难所。

两种截然不同的山地世界

研究团队在南部的埃斯平亚索山脉开展工作，该高地地区被称为 campo rupestre 的开阔岩石草地环绕着称为森林孤岛的林斑。尽管这些栖息地海拔相近，但感受截然不同。campo rupestre 日照充足、多风且干燥，土壤浅薄且养分贫乏，植被低矮。森林孤岛则更凉爽、湿润并且荫蔽，树木较高、土壤更深厚。这些差异为昆虫创造了不同的生存条件，决定了哪些物种可以在何处繁衍生息。

显微镜下的昆虫

在2013年至2020年间的若干年里，研究组反复采样了三类常用作环境变化指示的昆虫：蚂蚁、粪金龟和以果实为食的蝴蝶。总计记录到326个物种。尽管草地和森林孤岛的物种总数相当，但大多数物种在一种栖息地中是独有的，这意味着每种栖息地都为该区域的总体生物多样性贡献了独特成分。只有较小一部分物种能同时利用两种环境，反映出开阔草地与林斑之间存在显著的环境隔阂。

随时间的变化与稳定性

接着，科学家们考察了每种栖息地中昆虫群落如何从一次采样期到下一次发生变化。他们追踪了新物种的出现与既有物种的消失，并分析局地群落是否随着时间变得更加相似或更加不同。在开阔的 campo rupestre 中，昆虫群落更为动荡。粪金龟和蝴蝶的物种数量波动更大，蚂蚁和蝴蝶在物种组成上也经历了更强烈的变动。许多这些变化由一些常见物种的扩散驱动，使得草地群落之间变得更加相似。

作为更平静避难所的森林孤岛

在森林孤岛中，情况则更加平稳。蚂蚁、粪金龟和蝴蝶仍会随时间发生变化，但总体波动较小。对于粪金龟而言，物种的获得与丧失趋于平衡，因此物种构成保持相对稳定。森林中的蚂蚁表现为局地消失多于新到，而蝴蝶则呈相反趋势，但无论哪一组的变化都不如草地中剧烈。林内更为遮蔽和湿润的条件似乎缓冲了昆虫免受某些剧烈温度波动和开阔地带其他压力的影响。

移动能力与栖息地的重要性

不同昆虫类群之间的差异也有助于解释观察到的格局。蝴蝶能够远距离飞行，并依赖植被提供食物和庇护，是变化最为剧烈的类群，尤其在暴露的草地中。贴近地表、常在土壤或巢穴中受到保护的蚂蚁和粪金龟则迁移能力较弱，对短期景观波动的敏感性也较低。综合来看，这些发现表明栖息地的严苛程度和昆虫在斑块间移动的能力共同决定了群落随时间变化的速度。

对保护的含义

对普通观察者而言，关键结论是山顶的各个部分对昆虫并非同等稳定。森林孤岛作为更稳固的避难所，而开阔草地则承载着变化更快的群落，尤其是对像蝴蝶这样能移动的昆虫。由于每种栖息地都包含大量独特物种，保护两类栖息地对于维持这些受威胁热带山顶上的生命网络及其提供的生态系统服务至关重要。

引用: da Silva, P.G., Camarota, F., Beirão, M.d.V. et al. Forest islands sustain more temporally stable insect metacommunities in a heterogeneous tropical mountaintop landscape. npj biodivers 5, 16 (2026). https://doi.org/10.1038/s44185-026-00130-z

关键词: 热带山地, 昆虫群落, 森林孤岛, 草地生态学, 生物多样性变化