干扰对河岸森林栖息地连通性的影响：基于不列颠哥伦比亚省陆地脊椎动物的多尺度分析

《Landscape Ecology》：Influence of disturbance on the connectivity of riparian forest habitat for terrestrial vertebrates

本研究针对自然与人为干扰对河岸森林生态系统连通性的影响，通过结合景观结构指标与电路理论模型（Omniscape），分析了不列颠哥伦比亚省六个生态区域2000–2021年间森林覆盖变化。研究发现，干扰导致河岸森林聚集度下降，且小型溪流周边500米范围内的连通性丧失最为显著。地形因素（海拔、坡度）是影响连通性变化的关键驱动因子，而保护区的缓冲作用有限。该研究为多尺度河岸栖息地保护策略提供了重要科学依据，强调了对小型水体周边森林进行精细化管理的紧迫性。

　　

在广袤的森林景观中，蜿蜒的河流与静谧的湖泊周边孕育着独特的河岸森林生态系统。这些带状绿洲不仅是水源涵养与水质净化的天然屏障，更是众多陆地脊椎动物赖以生存的“生命走廊”。从依赖水域活动的北美河狸（Castor canadensis）到穿梭林间的美洲貂（Martes americana），超过65%的森林脊椎动物与河岸栖息地密切相关。然而，在气候变化与人类活动的双重压力下，山火、虫害和林业采伐等干扰正以前所未有的速度和规模改变着森林面貌，河岸森林的完整性与连通性面临严峻挑战。以往的保护政策多聚焦于水生生物与水质维护，对陆地野生动物如何穿越日益破碎化的河岸走廊却知之甚少。这一认知空白促使研究者们展开一场跨越21年的生态追踪，试图揭示干扰如何重塑河岸森林的连通性格局。

本研究团队以加拿大不列颠哥伦比亚省六个面积均超过1万平方公里的生态区域（Ecosection）为实验场，整合2000年至2021年的全球森林变化数据（Global Forest Change）、淡水水体分布图与地形信息，构建了一套融合结构与功能双重视角的评估框架。他们首先通过聚集度指数（Aggregation Index）量化森林斑块的空间分布变化，进而采用基于电路理论的Omniscape模型，模拟三种不同移动能力（搜索半径500米、1000米、2000米）的虚拟物种在河岸栖息地中的迁移路径。研究还引入随机森林回归模型，解析地形、水体类型与管理模式（保护区与林业用地）对连通性变化的贡献度。

森林覆盖变化与聚集度格局

21年间，所有生态区域均出现闭合森林（树高≥5米）的净损失（3.1%–12.3%），而开放森林（树高<5米）面积显著增加（30.3%–206%）。聚集度分析显示，开放森林的斑块聚集度上升幅度（0.072–0.248）远高于闭合森林的下降幅度（0.003–0.015），表明干扰呈现集群化特征，可能与山火、松树甲虫（Dendroctonus ponderosae）爆发等大规模扰动事件相关。

河岸栖息地连通性的尺度效应

Omniscape模型揭示，连通性损失在500米搜索半径下最为显著，尤其在小型溪流（宽度<5米）周边区域。随着搜索半径扩大至2000米，景观整体连通性提升，但大规模干扰区仍形成明显的“迁移屏障”。

图中蓝色区域显示连通性显著下降的斑块，直观反映了干扰导致的栖息地碎片化。

驱动因子的非线性响应

随机森林模型表明，海拔与坡度是影响连通性变化的核心因子，但其作用方向因区域异质性而相反：在卡里布山脉（CAM）、南部 boreal 高原（SBP）等区域，高海拔与陡坡地形对应更高连通性；而沿海的东部太平洋山脉（EPR）等地形陡峭区则呈现相反规律。保护区的连通性保护效应仅在少数区域显现，小型溪流密度与连通性丧失呈显著负相关，印证了精细化保护的必要性。

这项研究首次在多生态区尺度上实证了河岸森林连通性对干扰的敏感性存在明显的空间异质性与尺度依赖性。其创新之处在于将虚拟物种移动模型与景观格局分析相结合，突破了单一物种生态学数据的局限，为区域保护规划提供了可推广的评估工具。结论强调：现行保护区网络对河岸连通性的保护效果有限，而针对小型水体周边森林的主动管理（如优化缓冲带宽度、修复关键廊道）将是维系生物多样性的关键。随着气候变化加剧干扰频率，该研究成果为构建韧性河岸景观提供了科学基石，呼吁将“陆地视角”纳入河岸生态系统保护政策的核心。