西南林业大学Ecol Indic速递:膜翅目传粉昆虫在城市种的多样性及空间格局

题目：Vegetation coverage and land imperviousness in urban area jointly affect hymenopteran pollinator diversity and spatial pattern

期刊：Ecological Indicators

影响因子及中科院分区：7.4/一区TOP

发表日期：2025年8月25日

DOI：10.1016/j.ecolind.2025.114116

第一作者：廖周洋

通讯作者：张媛

通讯单位：西南林业大学

随着全球城市化的快速推进，传粉昆虫面临着严峻挑战。城市化通常会同时改变土地的不透水性和植被覆盖度。虽然以往的研究已经考察了这些因素对传粉昆虫的单独影响，但它们相互作用产生的综合效应仍知之甚少。本研究在昆明划分了城市化梯度，并在该梯度的各层级设立了采样地。在连续24个月的野外调查期间，我们系统地收集了中国昆明不同城市化水平下的膜翅目传粉昆虫数据。通过实地调查和ArcGIS分析量化了每个采样地的土地不透水性和植被覆盖度。利用广义线性模型和冗余分析，综合分析了这些因素对膜翅目传粉昆虫多样性和分布格局的影响。我们发现，植被覆盖度是决定膜翅目传粉昆虫丰富度的主要因素。膜翅目传粉昆虫的多样性受到土地不透水性和植被覆盖度交互作用的影响，不同科对这种交互作用表现出不同的响应。此外，不透水表面的增加导致膜翅目传粉昆虫群落的同质化，而植被覆盖度的增加促进了群落的异质性。这些发现表明，为了保护城市传粉昆虫多样性，全面评估土地不透水性和植被覆盖度对传粉昆虫的影响，以及它们对不同类群的独特影响至关重要。实施基于科学的城市绿色设计和管理策略可以显著提高城市传粉昆虫的多样性和稳定性。

（一）调查方法与数据概况

样地设置: 在昆明市选取了24个样点，涵盖不同城市化梯度（市中心到边缘），每个样点设置1000米长样线。

数据收集: 2022年7月至2024年6月，共采集膜翅目传粉昆虫 23841 头，隶属于 12 科 194 种。其中蜜蜂科占绝对优势 (77.95%)，姬蜂科物种数最多 (74种) 。

图 1. 野外调查区域及采样点分布。注：黑色采样点代表高不透水面区域，灰色采样点代表中等不透水面区域，白色采样点代表低不透水面区域。

表1. 膜翅目传粉昆虫群落组成表

图 2. 基于膜翅目传粉昆虫丰度的采样充分性检验（含 95% 置信区间）。

（二）关键影响因子分析

1. 单一因子的影响

物种丰富度: 与植被覆盖度(VC)呈显著正相关，受不透水面(IS)影响不显著（但呈负相关趋势）。

丰度: 与IS呈正相关，与VC呈负相关。这是因为高IS区域（城市化高）常种植大量开花植物，吸引了大量特定种类的传粉者（如蜜蜂）。

2. 交互作用

多度模型: 最佳解释模型包含 IS × VC 的交互项。方差分解显示，VC贡献率最大(51.54%)，交互作用次之(26.21%)。

具体表现: 在低IS区域，多度随VC增加而增加；但在中/高IS区域，多度随VC增加反而下降（可能由于自然植被缺乏蜜源植物，而人工绿地蜜源丰富）。

图3. 不透水面 (IS) 和植被覆盖度 (VC) 对膜翅目传粉昆虫物种丰富度和多度的影响。注：下文中 IS 和 VC 代表的含义与此相同。

图4. 膜翅目传粉昆虫丰度交互作用模型的方差分解。注：IS:VC 代表 IS 和 VC 之间的交互项。各条柱上方显示了各因子对膜翅目传粉昆虫多度变异的贡献值 (%)。

图5. 在三种不同不透水面 (IS) 水平下，膜翅目传粉昆虫丰随植被覆盖度 (VC) 的变化趋势。结果显示当 IS 处于中等水平时，VC 对多度的影响更大。

（三）群落结构与空间格局

1. 不同类群的响应差异

蜜蜂科/胡蜂科/蚁科: 偏好中等IS + 低/中等VC环境。

泥蜂科: 偏好低IS环境（筑巢需裸露土壤）。

蜾蠃科/土蜂科: 在高IS环境中多度最高，显示出强城市适应性。

2. 群落同质化 vs 异质化

高IS (不透水面): 导致群落同质化，物种组成趋同。

高VC (植被覆盖): 促进群落异质化，支持更多样的物种共存。

图6. 膜翅目传粉昆虫各科对不透水面 (IS) 与植被覆盖度 (VC) 交互作用的响应。注：横坐标标签由数字和字母组成，表示 IS 和 VC 梯度的组合。具体而言，数字 1、2 和 3 分别表示低、中、高水平的 IS，而字母 L、M 和 H 分别表示低、中、高水平的 VC。注：虽然理论上存在 9 种 IS 和 VC 梯度组合，但实际调查中仅存在 7 种。因此，横坐标仅显示这 7 种实际存在的组合。

图7. 不同不透水面 (IS) 和植被覆盖度 (VC) 梯度下膜翅目传粉昆虫群落的冗余分析 (RDA)。

本研究表明，即便在昆明这样高度城市化和人口稠密的地区，仍能维持较高的膜翅目传粉昆虫多样性与多度。植被覆盖度被证实是决定物种丰富度的关键因素，而昆虫多度则受到土地不透水性与植被覆盖度交互作用的显著影响，且不同类群对这一动态表现出独特的响应模式。研究发现，不透水表面的扩张会导致传粉昆虫群落的同质化，而增加植被覆盖度不仅能促进物种共存，还能显著提升群落的异质性 。因此，为了有效保护城市传粉昆虫，城市规划应综合考量多重因素，通过减少不透水表面并优化植被配置（如建议城市整体植被覆盖度保持在10%以上，核心绿地超过30%）来抵消城市化的负面影响，从而提升城市生态系统的生物多样性与稳定性。