综述:景观属性对中型和大型陆生非飞行哺乳动物的影响:基于相机陷阱研究的系统综述(2010-2023)
《Discover Animals》:Effects of landscape attributes on medium- and large terrestrial non-volant mammals: a systematic review of camera trap studies (2010–2023)
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时间:2025年10月11日
来源:Discover Animals
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本综述系统梳理了2010-2023年间利用相机陷阱(Camera Trapping)研究景观属性对中型和大型陆生哺乳动物影响的180篇文献。文章揭示了栖息地丧失、破碎化(Habitat Fragmentation)及人类活动如何通过影响物种丰富度(Species Richness)、占据度(Occupancy)和相对多度指数(RAI)等关键指标,进而塑造哺乳动物群落的分布与行为。研究强调,理解物种对不同景观矩阵(如农业用地、原生森林)的差异化响应,对于制定有效的生物多样性保护策略至关重要。
引言
陆地景观是由自然变化和人类活动共同塑造的异质性物理空间。当前,人类活动正导致全球范围内的栖息地丧失、退化和破碎化(Habitat Loss, Degradation and Fragmentation),这对野生动物,尤其是中型和大型陆生非飞行哺乳动物造成了严重影响。这些动物因其广阔的空间需求、移动性和对保存完好栖息地的依赖性,而对破碎化尤为敏感,成为景观健康和生物多样性丧失的关键指示类群。景观生态学通过研究栖息地配置、数量、质量和连通性如何影响野生动物种群,为预测物种对环境变化的响应提供了关键见解。相机陷阱作为一种非侵入性的数据收集工具,使得能够在不同时空尺度上系统评估这些景观效应,极大地丰富了该领域的研究。
材料与方法
本系统综述检索了2010年至2023年间发表在学术期刊上的科学论文,最终纳入180篇符合预定标准的文章进行分析。检索策略结合了三组关键词:景观相关术语(如“景观”、“土地利用”、“破碎化”、“栖息地丧失”)、研究对象(如“哺乳动物”、“陆生哺乳动物”)以及数据收集方法(“相机陷阱”)。分析框架将文章信息分为三大类:一般信息与内容、研究设计与方法、以及分析指标与变量。
一般信息与内容
时间趋势显示,相关研究在近六年(2018-2023)呈现显著增长,占纳入研究总数的66.11%。这些研究发表在73种科学期刊上,其中《Biological Conservation》、《PLOS ONE》、《Mammalian Biology》等期刊发文量居前。从地理分布来看,研究高度集中在美洲(114篇,尤以巴西和阿根廷为主)、亚洲(30篇)和非洲(24篇),而欧洲(9篇)和大洋洲(3篇)的研究相对较少。热带和亚热带湿润阔叶林生物群落是最主要的研究区域(47.16%)。研究主题方面,“人类活动对哺乳动物种群的影响”和“栖息地、景观及斑块特征对哺乳动物种群的影响”是最常探讨的内容。合作网络分析揭示了研究团队之间存在明显的区域集群,例如南美洲和东非洲的研究团队,但跨大陆的合作相对有限。
研究设计与方法
绝大多数研究(68.89%)关注整个哺乳动物群落,而非单一物种或特定功能群(如食肉动物或食草动物,占15.00%)。相机陷阱是绝对主导的采样方法,90%的研究单独使用该方法。研究尺度以景观水平为主(77.77%),其次是斑块水平(15.56%)和景观-破碎化结合水平(6.67%)。共记录了523种野生哺乳动物,分属25个目,其中食肉目(Carnivora)、偶蹄目(Artiodactyla)、啮齿目(Rodentia)和灵长目(Primates)最为常见。亚洲记录的物种数最多(186种),其次是非洲(178种)和美洲(169种)。根据世界自然保护联盟(IUCN)红色名录,许多物种面临威胁,亚洲有180种、非洲有169种、美洲有158种被列入不同级别的受威胁类别。
分析指标与变量
在响应变量中,物种丰富度(28.45%)和占据度(25.63%)是研究最多的指标,其次是相对多度(12.39%)。检测概率(Detection Probability)、群落结构、多样性、活动模式和密度等变量的研究相对较少。占据度模型的应用自2015年以来呈现增长趋势,反映了方法论的进步。在景观、斑块指标和检测协变量中,与“人类干扰”(Human Disturbance,如人类定居点距离、狩猎压力)和“栖息地数量”(Habitat Amount,如原生和次生植被覆盖比例)相关的指标被最频繁地纳入分析。斑块指标中,“斑块基质”(Matrix the Patch,如树木、灌木数量)和“隔离度”(Isolation)是重点。就土地利用而言,研究主要在原生森林(77.17%)和农业活动区域(42.39%,如油棕、甘蔗种植园)进行。超过一半的研究(55.56%)在自然保护区内开展采样。
讨论
本综述凸显了相机陷阱技术在研究景观对哺乳动物影响中的核心地位及其方法论的成熟过程。技术进步、成本降低以及分析软件(如占用模型)的发展是推动该领域研究增长的关键因素。地理分布的偏向性反映了生物多样性热点地区与面临严重人为压力区域的重合。研究多聚焦于群落整体,这有利于制定广泛的保护策略,但也提示未来需要更多针对特定物种(尤其是受威胁物种)的深入研究,以理解其独特的生态需求和对干扰的响应。物种丰富度、占据度和相对多度等核心响应变量为了解种群动态提供了基础,而人类干扰和栖息地数量则被证实是影响哺乳动物生存的关键景观驱动因子。研究结果强调,哺乳动物物种对人为景观矩阵的响应存在差异,一些物种表现出生态灵活性,而另一些则受到负面影响,因此保护策略需要具有物种特异性。自然保护区的有效性得到了部分研究的支持,但景观尺度的保护,包括维护栖息地连通性和管理人类活动的影响,同样至关重要。
结论
过去十余年间,利用相机陷阱研究景观属性对中型和大型陆生哺乳动物影响的文献数量显著增加,研究方法日益精细,地理覆盖范围虽仍不平衡但有所扩展。研究表明,景观属性,特别是人类干扰和栖息地数量,显著影响着哺乳动物的物种丰富度、占据度和多度。然而,在长尺度生态效应、种间相互作用以及对气候变化等环境驱动因子的响应方面仍存在知识空白。未来的研究应致力于长期监测、扩大地理和分类学覆盖范围,并采用跨学科方法,综合考虑生态和社会经济驱动因素,以制定更有效的景观管理和生物多样性保护策略,应对日益加剧的人类世挑战。
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