气候驱动的栖息地退化与南亚草原特有物种的生境破碎化：未来情景下对杰登鹪鹩（Jerdon’s Babbler）的集合预测

《Journal for Nature Conservation》：Climate-driven habitat decline and fragmentation of a South Asian grassland specialist: ensemble projections for Jerdon’s Babbler under future scenarios

气候变化对生物多样性的威胁显著，尤其对栖息地专一的Jerdon’s Babbler（南亚及东南亚草原依赖性鸟类）构成严峻挑战。本研究采用12种算法的集成物种分布模型（SDM），分析SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5三种情景下2021-2100年该物种栖息地适宜性。结果显示：所有情景下栖息地将严重收缩，SSP5-8.5情景至2100年栖息地丧失超80%，亚种间迁徙距离差异达900公里，东北印度及尼泊尔可能存在低排放情景下的庇护所。研究强调需通过草原修复、气候韧性走廊和迁地保护等措施应对其生态敏感性，为全球气候变暖下的鸟类保护提供模型支持。

　　气候变暖对生物多样性的威胁日益加剧，尤其对那些依赖特定生境的物种来说更为严峻。Jerdon’s Babbler（*Chrysomma altirostre*）作为一种依赖草原生态系统的鸣禽，其生存状况成为研究的重点。该物种广泛分布于南亚和东南亚，但由于其生境高度特化和有限的扩散能力，它面临着显著的保护挑战。本文通过综合应用多种物种分布模型（SDM）方法，评估了Jerdon’s Babbler在不同气候情景下的当前和未来栖息地适宜性，为制定针对性的保护策略提供了科学依据。

本研究采用了12种算法的集成模型方法，并结合气候与海拔因子，以全面分析Jerdon’s Babbler的分布模式。研究数据来自实地调查和二次文献，经过筛选以减少空间自相关性。在环境变量的选择上，研究团队采用了Pearson相关性和置换重要性方法，最终发现海拔、草原邻近程度和热力变量是影响该物种分布的关键因素。在单个模型中，随机森林（Random Forest）和梯度提升机（Gradient Boosting Machine）表现出较高的预测性能（TSS > 0.88），而集成模型则达到了完美的校准效果（TSS和ROC = 1.00）。

模型预测结果表明，Jerdon’s Babbler的分布范围在所有未来气候情景下都将发生严重收缩。在SSP1-2.6（低排放情景）下，到2081–2100年，其栖息地损失可能超过80%；而在SSP5-8.5（高排放情景）下，其栖息地几乎完全崩溃。进一步的亚种中心分析显示，印度和缅甸的种群可能向北迁移超过900公里，而印度东北部和孟加拉国的种群则相对稳定。尽管在低排放路径下，东北印度和尼泊尔的某些地区可能成为该物种的避难所，但模型预测仍强调了制定针对性保护策略的紧迫性。

研究团队建议采取多种措施来应对Jerdon’s Babbler面临的生存威胁，包括草原生态系统的修复、建立气候适应性走廊以及在高风险地区实施异地保护。这些策略不仅有助于缓解栖息地丧失和种群数量下降的风险，也为其他依赖草原生态系统的物种提供了借鉴。此外，研究结果凸显了草原鸟类对气候变化的高度敏感性，以及集成SDM方法在预测性保护规划中的重要价值。

草原生态系统是全球最易受威胁的生物群落之一，近年来因农业扩张、城市化和气候变化等因素而迅速退化。在南亚和东南亚地区，草原不仅是Jerdon’s Babbler的主要栖息地，还为许多其他特化物种提供了关键的生存环境。然而，这些生态系统正面临严重的破坏，原生植被被单一作物种植、外来物种入侵和水文变化所取代。随着气温上升和降水模式的改变，适宜的草原栖息地可能进一步减少，从而导致物种分布的显著变化。

气候变化带来的水文变化，如水坝建设、水资源调配项目以及极端天气事件的增加，也对草原生态系统的季节性洪水造成了干扰。季节性洪水是维持冲积草原结构的重要因素，其变化可能导致草原生态系统功能的退化。此外，无节制的放牧、过度燃烧和外来植物的扩散进一步加剧了栖息地的退化，减少了适合筑巢和觅食的区域。由于Jerdon’s Babbler具有高度特化的栖息地需求，其种群的变动可以作为草原生态系统健康状况的重要指标。

历史上，Jerdon’s Babbler曾被认为在某些分布区域已经灭绝，但在某些仍存在适宜栖息地的地区，其种群显示出有限的恢复迹象。然而，其高度局部化的种群使其对环境变化极为敏感。研究表明，栖息地的破碎化会降低种群之间的遗传连通性，增加局部灭绝的风险。因此，预测不同气候情景下Jerdon’s Babbler的栖息地适宜性对于制定基于证据的保护政策至关重要。

Jerdon’s Babbler的分布范围在过去151年（1873–2024）内经历了显著的收缩，这一现象通过博物馆标本和发表的文献得到了记录。在英国殖民时期（1870–1900），该物种曾在缅甸、巴基斯坦、印度和尼泊尔的草原上频繁出现，表明其当时的分布范围较为广泛。然而，从19世纪中叶到20世纪初，记录逐渐变得零星，显示出种群数量的大幅下降。1950至1970年间，大多数历史分布区域的记录出现严重缺失，这为种群崩溃和分布范围收缩提供了有力证据。2014年，该物种在缅甸被重新发现（Rheindt et al., 2014），随后的研究工作记录了残留种群。尽管近年来的数字数据库包含大量记录（自2001年起），但这些记录在地理分布上集中于少数剩余的区域，表明其分布范围已大幅缩小，远不及殖民时期记录的广泛程度。

这种显著的分布范围缩减，加上持续的栖息地退化，使得Jerdon’s Babbler成为需要紧急保护的特化物种，同时也支持其被列为全球保护关注物种。鸟类在气候变化背景下表现出广泛的分布变化，热带和高山鸟类尤为脆弱，因为气温上升使得历史栖息地变得不再适宜。最近的研究表明，对气候变化敏感的鸟类面临严重的栖息地收缩，高山鸟类预计在未来的气候情景下会失去36%至60%的适宜栖息地。对于像Jerdon’s Babbler这样移动能力受限的物种，识别未来的避难所和分布收缩区域对于实施如栖息地走廊和异地保护等主动保护措施至关重要。

本研究旨在提供可靠的栖息地适宜性预测，以支持Jerdon’s Babbler的针对性保护行动。通过结合多种建模技术，研究团队对物种的当前生态位进行了全面评估，并确定了适宜栖息地的区域。为了理解气候变化的潜在影响，研究还预测了不同共享社会经济路径（SSP）情景下的未来栖息地适宜性。这些预测有助于确定气候变化如何改变物种的分布范围，识别那些可能在未来变得更加或更加不适宜的区域。关键环境变量的分析则突出了影响该物种分布的最重要预测因子，从而为预测栖息地变化提供了更准确的依据，并帮助评估该物种适应环境变化的能力。

基于预测的栖息地变化，本研究提出了针对性的保护建议。优先保护和管理的区域被确定下来，以支持Jerdon’s Babbler的长期生存。这些发现对于制定缓解栖息地丧失和确保该物种在气候变化背景下的长期生存的策略具有重要意义。研究还强调了建立综合物种分布模型框架的重要性，这种框架能够减少不确定性并提高预测的稳健性。通过使用多个基础算法，研究团队不仅提高了模型的准确性，还增强了对未来气候变化情景下物种分布变化的预测能力。

在模型构建过程中，研究团队采用了五组独立的伪缺席数据集，这些数据集通过随机抽样生成，以应对背景选择的差异性。每组数据集均经过两次独立的交叉验证运行，以提高预测的可靠性并减少过拟合的风险。此外，研究团队还对每组伪缺席数据集进行了共识步骤，通过整合各模型的预测结果，进一步优化了整体模型的性能。这种多层次的建模方法不仅提高了预测的准确性，还增强了对物种分布变化的解释能力。

研究团队还指出了本研究的局限性，并建议未来研究应进一步探索。当前模型主要关注大尺度的气候变量，而未能充分考虑小尺度的栖息地特征，如植被结构、微生境异质性和特定草原的组成。这些因素可能对局部种群的占用模式产生重要影响。因此，未来研究应纳入更高分辨率的环境数据，以更精确地评估栖息地适宜性。此外，研究团队还提到了一些未引用的参考文献，如Aiello-Lammens et al., 2015和Dragonetti, 2024，这可能为未来研究提供额外的视角。

研究团队由四位科学家组成，他们分别承担了不同的研究任务。Harif Parengal负责撰写初稿、方法设计、实地调查、数据分析和概念构建。P.R. Arun和P.V. Karunakaran也参与了研究工作，尽管具体贡献未详细说明。Sarbasis Dutta则参与了撰写初稿和方法设计。这些分工体现了团队在研究过程中各司其职，共同推进研究的深入发展。

本研究的结果不仅为Jerdon’s Babbler的保护提供了科学支持，也为其他依赖草原生态系统的物种提供了重要的参考。通过分析不同气候情景下的栖息地适宜性，研究团队为制定有效的保护策略提供了数据基础。这些策略包括恢复草原生态系统、建立气候适应性走廊以及在高风险地区实施异地保护，旨在最大限度地减少气候变化对该物种的负面影响。

研究团队还特别感谢了多个机构和人员的支持，包括Salim Ali Centre for Ornithology and Natural History（SACON）、South India Centre of the Wildlife Institute of India、Centre for Tropical Biodiversity Conservation（CTBC）以及印度阿萨姆、曼尼普尔和阿鲁纳恰尔邦的林业部门。这些机构和人员在研究过程中提供了关键的资源和支持，确保了研究的顺利进行。此外，研究团队还感谢了Vidya B Kumar IFS和Manish Ahuja提供的高质量照片，以及匿名审稿人的宝贵意见。这些支持和反馈对研究的完善起到了重要作用。

通过本研究，我们不仅深入了解了Jerdon’s Babbler的分布模式和对气候变化的敏感性，还为制定科学的保护策略提供了依据。Jerdon’s Babbler的生存状况反映了草原生态系统在全球气候变化背景下的脆弱性，也突显了保护草原生态系统的重要性。未来的研究应进一步探索如何在气候变化背景下保护这类特化物种，以确保其在生态系统中的长期存在。