城市野生之旅？探索洛杉矶的邻里生物多样性：与400多种虫子做“邻居”

图文无关。©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

近日，“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到，美国南加州大学的生物学助理教授劳拉·梅丽莎·古兹曼及其团队，联合洛杉矶自然历史博物馆的布赖恩·V·布朗和加州州立大学的研究人员，共同完成了一项关于洛杉矶城市节肢动物多样性的重要研究。这项研究利用了洛杉矶自然历史博物馆的BioSCAN项目的数据，该项目在2014年~2018年期间通过在志愿者的财产上安装虫子捕捉器，收集了大量的节肢动物的数据。

上图展示了大洛杉矶地区多样性的空间插值。其中，（a）使用连续色彩图显示了所有组合群体（共236个物种）的预测丰富度；（b-g）分别展示了不同分类群体的预测丰富度：蚤蝇科（Phoridae，108个物种）、食蚜蝇科（Syrphidae，34个物种）、Tipuloidea总科（20个物种）、果蝇科（Drosophilidae，27个物种）、蠹蛾科（Mycetophilidae，23个物种）和蜘蛛科（Araneae，24个物种）。BioSCAN采样点显示了采集阶段（采样年份），总丰富度受到复杂的群体和物种特定效应影响。地图使用1公里分辨率的网格单元，基于洛杉矶和圣贝纳迪诺县的土地价值数据，并将每个预测因子边界设置为BioSCAN采样点上现有值的平均值的3个标准偏差之外。图源：Lewthwaite, J.M.M., Baiotto, T.M., Brown, B.V. et al.

我们知道，传统上，生物多样性研究主要集中在自然保护区和原生态环境中进行，城市生态系统的研究相对较少。然而，城市环境同样承载了大量物种，并且由于人类活动的特殊性，城市生态系统呈现出独特的物种组成和生态过程。因此，了解和保护城市中的生物多样性至关重要，这对于城市规划、生态恢复和可持续发展具有重要意义。

而古兹曼领导的这项研究的结果，揭示了一些颇为有意思的的发现。

他们发现：与传统观念相反，城市化并未对洛杉矶虫子的多样性造成负面影响；相反，城市环境中靠近山脉、年温度稳定的地区，反而成为虫子多样性的重要预测因素。

这一发现不仅挑战了“豪华假设”—— 即富裕地区因拥有更多树木而拥有更高生物多样性的假设，在鸟类和哺乳动物中通常成立，而且为城市生态学提供了新的视角和理解。

洛杉矶作为全球知名的大城市，其独特的地理和气候条件塑造了虫子群落的复杂性和丰富性。从南部沿海到北部山脉地带，城市中的虫子生态系统呈现出多样化和复杂性，超过400个不同的虫子物种被发现，这些物种在道路和城市化的环境中依然能够生存和繁衍。

这项研究的关键发现包括：节肢动物中的蚤蝇科（Phoridae）显示，温度昼夜变化对其占据率有显著负面影响，这一效应在统计上是显著的；在高度城市化区域，人为驱动因素对虫子群落的影响复杂而不明显，有些物种群落表现出更高的多样性，而其他物种则受到抑制；仅有Phoridae科虫子的分布明显受到土地价值影响，其他大多数物种更倾向于分布在土地价值较低的区域。

研究中，尤为引人注目的是一些入侵性节肢动物，它们利用城市环境的机会，成功扩展、并逐渐替代了原有的物种。例如，洛杉矶本地的西部黑寡妇蜘蛛（Latrodectus hesperus）就受到了影响，它们在约20年前开始被几何寇蛛（Latrodectus geometricus）所替代，而最近的研究显示，这些外来物种现在又开始被假寡妇蜘蛛（Steatoda nobilis）取代。这种物种置换现象，不仅反映了城市环境下生物多样性动态变化的复杂性，也对生态系统的稳定性提出了新的挑战。

为什么节肢动物的生物多样性如此重要呢？因为节肢动物作为生态系统中重要的组成部分，扮演着关键的角色。它们不仅提供授粉服务，保障作物的生长和繁殖，还参与有机物分解和害虫控制，维持了生态系统的平衡。在城市环境中，这些生态服务同样至关重要，因为虫子为城市中的植物生长、野生动物饮食链和环境健康贡献了重要力量。如果没有虫子，城市将无法有花朵、水果或蔬菜，更不用说维持生态系统的平衡和人类的生存了！

但，城市化带来的高度人类活动对虫子多样性产生了深远的影响。研究显示，高度城市化的地区常常面临虫子多样性降低的问题，这可能导致害虫如吸汁性蚜虫等大量繁殖，因为缺乏甲虫和蜘蛛等天敌控制它们的数量。这不仅威胁到城市绿地的健康，也影响到城市居民的生活质量和环境健康。

目前，尽管研究人员已经了解了在洛杉矶影响虫子多样性的主要因素，但还是未能完全了解这些多样性如何“转化”为健康的城市生态系统。科学家们知道，增加物种数量可以促进城市生态系统的健康，但并非所有物种对此都能做出同等贡献。例如，推广植物对虫子有益，但，不一定对所有虫子物种都有效。

洛杉矶城市节肢动物多样性研究为我们提供了一个全新的视角，揭示了城市生态系统中生物多样性的复杂性、重要性。未来的研究，将继续探索这些问题。作为BioSCAN项目的一部分，志愿者将继续允许在其财产上安装生物声学监视器，以便未来的研究可以包括对蝙蝠等其他生态系统关键物种的研究。此外，南加州大学的研究人员还将继续研究相同的数据集，以进一步了解城市中节肢动物群落的季节变化，特别是在气候变暖的情况下，这些知识对预测未来虫子种群的变化将起到重要作用。

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编译 | 王芊佳

编辑 | Linda
排版 | 绿叶