中亚平宁山脉牲畜密度分布图谱：标准化制图方案及其在生态系统管理中的应用

本研究针对局部尺度牲畜放牧压力量化方法缺失的问题，开发了基于地籍图斑分辨率的牲畜密度标准化制图方案。研究人员整合市政放牧数据、农户访谈和地理空间信息，在意大利中部亚平宁山脉地区成功绘制了牛、羊、山羊和马匹的精细分布图谱。该研究为量化放牧压力提供了稳健框架，对理解牲畜-野生动物相互作用及制定生态系统管理策略具有重要意义。

　　

在生态系统管理的复杂图景中，人类活动与自然过程的相互作用始终是科学研究的焦点。其中，畜牧业作为主要的人类活动之一，对植被结构、养分循环和野生动物行为产生深远影响。然而，当前研究面临着一个显著挑战：缺乏能够在局部尺度上精确量化牲畜放牧压力的标准化方法。现有数据集往往停留在全球、区域或国家层面，其分辨率难以满足地方性生态管理的实际需求。这一知识空白严重制约了我们对放牧强度与生物多样性之间复杂关系的深入理解，特别是在生态敏感区域。

意大利中部亚平宁山脉地区正是这样一个生态敏感性与人类活动交织的典型区域。该地区不仅是多种珍稀物种的栖息地，包括濒危的马尔西卡棕熊（Ursus arctos marsicanus），还面临着土地抛荒、森林扩张与传统放牧活动并存带来的生态挑战。一方面，土地抛荒导致的灌木侵蚀和森林扩张减少了景观异质性，威胁依赖开阔栖息地的物种生存；另一方面，放牧活动与野生动物（特别是大型食肉动物）的冲突日益凸显。为了在这一复杂背景下制定有效的保护策略，精确掌握牲畜的空间分布和放牧强度变得至关重要。

为了应对这一挑战，由罗马第一大学“查尔斯·达尔文”生物学与生物技术系的研究团队在《自然保护》（Nature Conservation）上发表了一项研究，提出了一种用于绘制中亚平宁山脉牲畜密度的标准化协议。该研究旨在开发一个可重复的框架，以地籍图斑为分辨率单位，精细映射不同牲畜种类的空间分布，从而为局部尺度的生态系统管理和人兽冲突缓解提供科学依据。

研究人员采用了一套整合了数据收集、空间分析和制图验证的系统性方法。研究区域选定为两个为马尔西卡棕熊识定的生态廊道，总面积达218.75平方公里。核心技术方法包括：1）从15个相关市政当局收集关于市政放牧地（受意大利“fida pascolo”放牧权系统管制）的公共档案数据，获取地籍图斑/地块层面的牲畜头数信息；2）通过匿名农户访谈补充和验证数据，获取按物种（牛、绵羊、山羊、马）和年龄类别细分的精确牲畜数量；3）利用QGIS软件和GIMP插件，基于意大利税务局提供的Web地图服务（WMS）对研究区内的地籍图斑进行矢量化，构建空间框架；4）根据地籍图斑面积和分配的牲畜数量，采用比例分配法计算每个图斑内不同牲畜类别的密度（头数/公顷）；5）依据欧盟委员会实施条例（EU）2016/669的转换系数，将不同牲畜统一转化为牲畜单位（LSU, Livestock Unit）以计算总放牧压力。

研究结果

牲畜密度分布图谱成功构建

研究成功生成了以地籍图斑为分辨率单元的放牧压力空间数据集。该数据集包含八个属性层：LSU总量、LSU密度、马匹数量、马匹密度、牛数量、牛密度、绵羊/山羊数量以及绵羊/山羊密度。图谱清晰展示了两个生态廊道内的放牧压力空间异质性。

廊道间及市镇间放牧压力差异显著

分析表明，廊道1的放牧压力总体上高于廊道2，无论是绝对数量还是相对密度。在不同市镇中，加利亚诺阿特尔诺（Gagliano Aterno）的LSU总量最高（461.8 LSU），奥尔托纳德伊马尔西（Ortona dei Marsi）（373.2 LSU）和安韦尔萨德利阿布鲁齐（Anversa degli Abruzzi）（350.7 LSU）紧随其后。就牲畜类别而言，加利亚诺阿特尔诺的牛数量最多（366头），而奥尔托纳德伊马尔西的牛密度最高（2.03头/公顷）。绵羊和山羊则在安韦尔萨德利阿布鲁齐数量最多（1173头，密度8.21头/公顷）。马匹则在奥尔托纳德伊马尔西数量（117头）和密度（1.62头/公顷）均最高。

与现有区域数据集比较存在差异

研究人员将本研究获得的LSU数据与Malek等人（2024a, 2024b）发表的区域尺度数据集进行了比较。结果发现，除个别市镇外，本研究的估算值普遍高于区域数据集。斯皮尔曼（Spearman）相关性检验显示，本研究数据与Malek等人（2024a）数据呈中等相关（0.47），而与Malek等人（2024b）数据相关性较弱（0.14）。这种差异主要源于计算方法（如本研究包含了马匹而对比研究未包含）、LSU转换系数以及数据空间分辨率的不同。

讨论与结论

本研究开发的标准化制图协议有效地填补了局部尺度牲畜放牧压力量化方法的空白。与以往许多仅简单比较“放牧”与“未放牧”状况的研究不同，该协议提供了精细化的、按牲畜类别区分的空间显性数据，极大地促进了不同研究之间的可比性。

研究也坦诚指出了其局限性。首先，数据收集方法在不同国家可能因法规和数据库差异而需要调整。其次，协议成果的时效性有限，因为市政土地的放牧权授予通常是年度性的。此外，研究中假设牲畜在地籍图斑内均匀分布，这可能与实际情况（如资源分布不均或羊群聚集放牧）有所出入。最后，由于数据可及性限制，本研究主要关注市政放牧地，未包含私人牧场上的牲畜，尽管后者在研究区占比很小，但在其他地区可能至关重要。

尽管存在这些局限，本研究产生的精细尺度牲畜密度图谱具有重要的应用价值。它为理解和管理牲畜与野生动物的相互作用提供了关键的基础数据。例如，在马尔西卡棕熊的生态廊道内，识别出的高放牧压力区域（如斯坎诺和加利亚诺阿特尔诺）需要重点关注，以评估潜在的过度放牧风险及其对熊栖息地适宜性的影响。此外，该数据对于评估人兽冲突风险、研究病原体在养殖动物与野生动物之间的传播（如关注牲畜源性病原体对棕熊健康的影响）以及制定针对依赖半自然生态环境物种的保护策略都至关重要。

总之，这项研究不仅为中亚平宁山脉地区的生态系统管理提供了直接可用的科学工具，更重要的是，它提出了一个可转移的标准化框架。通过实现局部尺度放牧压力的精确量化，该研究有力地支持了旨在促进当地社区、其生产活动与野生动物可持续共存的保护策略的制定，对生物多样性保护和生态系统可持续管理具有重要意义。