长期数据显示，科罗拉多州博尔德县尼沃特岭地区美洲鼠兔的种群数量出现了严重下降

《Arctic, Antarctic, and Alpine Research》：Long-term data suggest a severe decline in recruitment of the American pika on Niwot Ridge, Boulder County, Colorado

冷适应物种 demographic rates 招募率 population dynamics 生长日数 气候变化

　　在过去的四十年里，随着全球气候持续变化，许多物种的分布范围正经历着显著的调整。然而，关于这些变化如何影响种群的动态过程，尤其是种群内部的繁殖和生存率等关键生态特征，往往缺乏详细的数据支持。本研究通过分析美国岩兔（*Ochotona princeps*）在尼沃特岭长期生态研究站（Niwot Ridge Long Term Ecological Research site, NWT LTER）的长期生态数据，探讨了种群动态变化，特别是幼年个体的繁殖趋势（recruitment）如何受到气候因素的影响。这些发现不仅有助于理解气候对生态系统的潜在影响，也为预测未来物种分布变化提供了重要的实证依据。

美国岩兔是一种典型的寒冷适应性物种，其生存高度依赖于特定的微气候环境。它们通常生活在高山地区的岩石堆或岩冰地貌中，这些环境能够为它们提供必要的庇护，以应对冬季的严寒以及夏季的高温。由于其高代谢率和低热传导能力，岩兔在冬季能够依靠积雪和毛皮维持体温，而在夏季则需要寻找凉爽的地下空间来避免过热。这些特性使得岩兔成为研究气候变化对生态系统影响的理想对象，因为它们的生存与冰川、积雪等“消失的冰冻圈”密切相关。近年来，随着气温升高，许多原本适合岩兔生存的区域已经不再适宜其生活，尤其是在低海拔和温暖的环境中，岩兔的数量显著减少，甚至完全消失。

为了更深入地理解这种趋势，本研究利用了尼沃特岭长期生态研究站的数据，涵盖了从1981年至1990年、2004年以及2008年至2020年的时间段。研究人员通过捕捉、称重和分类的方式，对岩兔的种群动态进行了长期跟踪。同时，他们还利用生长曲线数据，估计了每个幼年个体的繁殖时间，从而能够更准确地衡量幼年个体的出现频率。通过广义线性模型（generalized linear models），研究人员分析了幼年个体的捕捉数量与年份及暖季温度（以“生长积温”作为衡量指标）之间的关系，从而揭示了岩兔种群动态变化的潜在驱动因素。

研究结果显示，随着时间推移，幼年个体的捕捉数量显著下降，且这种下降趋势与生长积温的增加密切相关。在研究期间，生长积温从1982年的不到900增加到2020年的超过1200，表明夏季的温度整体呈现上升趋势。与此同时，幼年个体的捕捉比例也呈现出与年份和生长积温负相关的趋势，这表明岩兔的繁殖率可能正在受到气候变暖的负面影响。这一发现为近年来关于气候变化导致岩兔种群减少的预测提供了重要的实证支持，尤其是在邻近的落基山脉国家公园（Rocky Mountain National Park, RMNP）的预测中，研究结果与这些预测高度一致。

然而，研究者也指出，这一趋势可能并非完全由气候变化引起，而是受到多种因素的共同作用。例如，研究人员发现，捕捉日期和繁殖日期在研究期间保持稳定，这排除了因季节变化导致的误判可能。此外，幼年个体的体重在两个研究阶段之间没有显著差异，进一步表明捕捉数据的准确性不受年龄判断误差的影响。这些结果强调了研究过程中对数据质量和分析方法的严谨性，使得研究结论更具说服力。

从生态学角度来看，美国岩兔的繁殖和种群动态变化不仅与气候因素有关，还受到栖息地特征、种群结构以及个体行为模式的影响。研究表明，岩兔的繁殖活动和幼年个体的生存状况高度依赖于其赖以生存的微气候环境。在气温上升的背景下，这些微气候环境可能正在逐渐消失，导致幼年个体难以找到合适的栖息地，从而影响其种群的增长。此外，由于岩兔具有强烈的领地行为，其种群结构往往呈现出分散且不稳定的特征，这使得种群在面对环境变化时更加脆弱。

研究还发现，幼年个体的繁殖与气候变化之间的关系可能不仅仅是直接的温度影响，还可能涉及到种群的扩散能力。例如，幼年个体的扩散行为受到环境条件的限制，当气温升高时，它们可能更难找到新的栖息地，导致种群无法有效扩展。这种扩散能力的下降可能会进一步加剧种群的衰退，特别是在栖息地逐渐退化的背景下。因此，研究结果不仅揭示了气候变化对岩兔繁殖和种群动态的直接影响，还暗示了种群之间的连接性（connectivity）在气候变化背景下可能正在减弱，这可能导致整个生态系统的稳定性下降。

此外，研究者还考虑了其他可能的解释，例如捕捉方法的改变、捕捉频率的变化以及栖息地的分布变化。然而，通过分析捕捉数据和气候数据之间的关系，研究者发现，捕捉频率的下降并不能完全解释幼年个体数量的减少，因此可以排除捕捉方法或资源限制对研究结果的干扰。这一发现进一步支持了气候变化作为主要驱动因素的可能性。

研究结果的意义不仅限于对美国岩兔的种群动态的理解，还为全球气候变化对生态系统的潜在影响提供了重要的参考。通过长期的生态数据收集和分析，研究者能够更准确地识别气候变化对物种分布和种群动态的间接影响，从而为生态学家和政策制定者提供科学依据。这些数据也提醒我们，气候变化可能对生态系统的多个层面产生深远影响，而不仅仅是物种的分布范围变化。因此，未来的生态研究需要更加关注气候变化对种群内部动态的影响，以及这些变化如何影响生态系统的整体稳定性。

总的来说，这项研究通过长期的生态数据和气候数据的结合，揭示了气候变化对美国岩兔种群动态的显著影响。研究结果表明，幼年个体的繁殖率正在下降，而这一趋势与生长积温的增加密切相关。这些发现不仅为气候变化对生态系统的影响提供了实证支持，也为未来的生态研究和保护工作提供了重要的启示。在气候变化日益加剧的背景下，理解物种的种群动态变化将变得尤为重要，以确保生态系统的可持续性和生物多样性的保护。