在尼泊尔气候变化情景下，对雪豹（Panthera uncia）当前和未来栖息地适宜性的建模研究

《Ecology and Evolution》：Modeling Current and Future Habitat Suitability for the Snow Leopard (Panthera uncia) Under Climate Change Scenarios in Nepal

雪豹栖息地建模显示尼泊尔约19.41%的国土适宜栖息，其中57.47%位于保护区。研究利用MaxEnt模型分析306个分布记录，发现温度和海拔是关键环境因子，适宜区集中在4000-4500米高寒地带。气候模型预测西部非保护区栖息地将面临42.5%的严重缩减风险，强调保护区网络需扩展并建立生态走廊应对气候变化。

　　雪豹（*Panthera uncia*）是分布于中亚和南亚高山地区的顶级捕食者，被国际自然保护联盟（IUCN）列为“易危”物种。其在维持高山生态系统完整性方面发挥着关键作用，通过调控食草动物种群，维持生态平衡。随着气候变化和人类活动的加剧，雪豹的生存正面临越来越多的威胁，尤其是在其栖息地分布较为广泛的西部地区，许多适合雪豹生存的区域位于未受保护的脆弱地带。因此，本研究通过物种分布建模（Species Distribution Modeling, SDM）方法，评估了雪豹在尼泊尔当前和未来潜在栖息地的分布情况，并探讨了其适应气候变化的策略。

本研究利用MaxEnt算法对雪豹的分布进行了建模。研究团队整合了306条雪豹的出现记录，这些数据来自主要和次要来源，包括现场调查、相机陷阱部署以及全球生物多样性信息设施（GBIF）和文献资料。为了提高模型的准确性，研究者还筛选了影响雪豹栖息地适宜性的环境变量，包括五种气候变量和四种环境变量。这些变量涵盖年平均温度、月平均温差、年温差、降水季节性以及地形特征如坡度和海拔等。通过对这些变量的综合分析，模型能够有效识别雪豹适宜栖息的区域，并揭示不同环境因素对栖息地分布的影响程度。

结果显示，尼泊尔大约有19.41%的国土面积适合雪豹生存，总面积约为28,626.81平方公里。其中，57.47%的适宜区域位于尼泊尔的保护区内，而剩余的42.53%则分布在非保护区的区域。值得注意的是，西部地区的适宜栖息地面积最大，约12,176.92平方公里，但其中相当一部分位于非保护区域，且在高排放情景下，这些区域的适宜性面临显著下降的风险。这表明，虽然现有的保护区为雪豹提供了相对稳定的生存环境，但未被保护的区域对雪豹的未来生存至关重要，且更易受到气候变化和人类活动的影响。

在环境变量中，年平均温度和海拔是影响雪豹栖息地适宜性的最关键因素。研究发现，雪豹最适宜的生存环境是年平均温度在-5°C至5°C之间，海拔范围在4000至4500米之间。这些区域提供了适宜的温度条件和丰富的猎物资源，同时具备适合其生存的地形特征，如崎岖的山地和岩石覆盖的高原。相比之下，降水季节性和月平均温差对雪豹的分布影响较小，但它们在一定程度上影响了植被分布和猎物的可获得性，从而间接影响了栖息地的适宜性。此外，土壤类型和土地覆盖情况也被纳入模型，以评估栖息地的结构特征，如岩石覆盖的高原和稀疏植被区域，这些因素对雪豹的繁殖、捕食和栖息地稳定性具有重要意义。

模型评估显示，使用AUC（面积下曲线）和TSS（真实技能统计）指标，模型的预测性能较高，平均AUC值为0.905，平均TSS值为0.74，表明模型具有较强的区分能力和稳定性。进一步的Jackknife分析揭示了每个变量对模型准确性的独特贡献，其中年平均温度对模型的预测能力贡献最大，占49.3%，其次是海拔（34.4%）、降水季节性（7.9%）和月平均温差（4.4%）。这些变量共同构成了雪豹适宜栖息地的主要驱动因素，反映了其对气候和地形的高依赖性。

在未来的气候情景预测中，高排放情景（如SSP3-7.0和SSP5-8.5）下，雪豹的适宜栖息地面积预计将显著减少，特别是在非保护区区域。到2050年代，适宜面积可能缩小至22,239.23平方公里，而到2070年代，虽然略有回升至24,804.95平方公里，但整体趋势仍以收缩为主。研究还指出，西部省份如卡利斯特和苏杜尔帕尚，其适宜栖息地的面积在高排放情景下可能大幅下降，而东部和中部省份则相对稳定。这一趋势强调了气候变化对雪豹栖息地的深远影响，也凸显了保护区域在维持生态稳定性方面的重要性。

在高排放情景下，尼泊尔的雪豹栖息地可能面临严重的收缩，特别是在非保护区区域。研究指出，约42.5%的当前适宜栖息地在高排放情景下可能受到严重威胁。这种趋势表明，传统的保护区体系可能不足以应对未来气候变化带来的挑战，特别是在西部地区，这些区域既缺乏保护，又面临较高的气候和人类活动压力。因此，研究建议应加强生态走廊的建设，促进雪豹在不同海拔和区域间的迁移，同时扩大保护区范围，以增强生态系统的连通性和适应性。

此外，人类活动如放牧、农业扩张和基础设施建设对雪豹的栖息地也产生了显著影响。这些活动不仅导致栖息地碎片化，还可能减少雪豹的迁徙通道，影响其基因流动和种群健康。特别是在低海拔和中海拔区域，由于人类活动频繁，雪豹的生存空间受到更大限制。因此，研究建议在保护雪豹的同时，应采取社区参与的策略，如提供经济激励、推广生态旅游、实施畜牧业保险等，以缓解人豹冲突，提高当地社区对雪豹保护的支持度。

雪豹的生态需求与气候变化之间存在复杂的相互作用。随着全球气温上升，雪豹的适宜栖息地可能逐渐向更高海拔区域迁移。然而，这种迁移受到地形限制，尤其是在陡峭的山地环境中，垂直迁移空间有限，导致栖息地进一步碎片化。这不仅增加了雪豹的生存压力，还可能加剧其种群的遗传隔离和生态脆弱性。同时，气候变化还可能影响雪豹的猎物分布，如蓝羊和喜马拉雅塔尔，导致食物短缺，进而加剧人豹冲突。

研究还强调了在气候变化背景下，需要采取更加灵活和适应性的保护策略。这包括在保护区之外建立生态走廊，以连接不同的适宜栖息地，以及推动跨国界的合作，确保雪豹种群能够在更大的范围内迁移和繁衍。此外，应加强对气候变化对生态系统影响的监测，以便及时调整保护措施，确保雪豹的长期生存。研究团队还建议，未来的保护工作应更加关注非气候因素，如人类活动和生态干扰，以全面理解雪豹栖息地的变化机制。

综上所述，本研究通过物种分布建模方法，揭示了雪豹在尼泊尔当前和未来潜在栖息地的分布特征，并指出了气候变化和人类活动对其生存的双重影响。研究结果强调了现有保护区体系的局限性，以及扩大保护范围、加强生态连通性的重要性。此外，社区参与和经济激励措施的实施，对于缓解人豹冲突、促进雪豹保护具有重要意义。未来的研究应进一步整合气候、生态和社会经济因素，以制定更加全面和有效的保护策略，确保雪豹在尼泊尔高山生态系统中的持续存续。