北极高纬度地区脊椎动物群落长期丰度动态及其对全球变化的指示意义

本研究针对北极苔原生态系统长期监测数据稀缺的问题，由加拿大研究团队通过30年持续观测，建立了比洛特岛高纬度陆地脊椎动物的标准化丰度时间序列数据集。研究通过捕获-标记-重捕、卫星追踪等技术，首次实现35个物种的景观尺度（400 km2）生物量估算，为北极生态系统的群落结构和全球变化响应研究提供了珍贵基线。

　　

北极生态系统为群落尺度的生态监测提供了独特机会，这主要得益于其相对较低的物种丰富度。然而，在这些偏远环境中开展研究面临着巨大的后勤挑战，导致长期监测数据极为罕见。本文聚焦于加拿大努纳武特地区比洛特岛南部平原（约400 km²）开展的长期、密集型生态监测工作，该研究生成了一份罕见的长达30年的苔原生态系统数据集。我们的目标是：（1）提供在不同空间尺度上测量的年度脊椎动物密度长期时间序列，涵盖最广泛的物种和年份范围，以评估物种密度的年际变异和趋势；（2）将年度脊椎动物丰度（有时是长期平均值）提升至景观尺度（400 km²），以支持食物网建模（food web modeling）。

监测数据包括：在 trapping grids（诱捕网格）上对旅鼠进行的密集型捕获-标记-重捕（capture–mark–recapture）密度估算；在整个研究区域或特定样地内对所有鸟类进行的系统性或机会性巢穴监测；遍布研究区域的脊椎动物数量样线调查；每日对脊椎动物的偶然观察记录；以及对北极狐（foxes）的卫星追踪（satellite tracking）数据。我们对通过不同野外方法获得的数据进行了标准化处理，为群落生态学家提供了一个即用型数据集。脊椎动物密度的长期时间序列跨度从3年到27年不等，涉及的22个物种的中位监测时长为16.5年。我们估算了整个群落35个物种在景观尺度上的丰度，其中15个物种基于年度时间序列数据，其余20个物种基于平均丰度数据。

此外，我们还提供了每个物种的体重（body mass）数据，其中18个物种的数据基于现场实证测量，其余物种的数据则来自文献。体重数据对于将物种丰度转换为生物量（biomass），进而研究营养通量（trophic fluxes）和生态系统过程至关重要。自1992年以来，研究区域内气象站记录的每日气候数据也已可用，作为脊椎动物数据集的补充。

所提供的生态数据为开展群落结构和动态的整体性实证研究提供了难得的机会。考虑到该研究地点是一个原始保护区，受到的直接人为影响极小，它也为研究全球变化对高纬度陆地生态系统的影响提供了一个理想的基线（baseline）。这些数据和代码没有版权限制，但在重复使用时需引用本数据论文。

我们深切感谢几十年来在比洛特岛研究站进行野外工作的历代学生和研究人员收集的大量数据，这些数据使本项目得以实现。我们也感谢北方研究中心（Center of Northern Studies）提供的研究设施，以及极地大陆架计划（Polar Continental Shelf Program）和西米利克国家公园（Sirmilik National Park, Parks Canada）多年来的后勤支持。此外，我们还要特别感谢米蒂马塔利克（Mittimatalik）社区以及米蒂马塔利克猎人与捕兽者组织（Mittimatalik Hunters and Trappers Organization）对比洛特岛生态监测的持续支持，并允许我们在他们的土地上开展研究。

作者声明无利益冲突。