火灾、气候变化和竞争因素共同驱动着自然温带生态系统中的入侵家鼠种群动态

《Biological Invasions》：Fire, climate and competition drive invasive house mouse population dynamics in natural temperate ecosystems

本研究基于澳大利亚Gariwerd温带自然生态系统2008-2022年的长期监测数据，运用广义加性混合模型分析火、降雨、竞争等因素对入侵家鼠种群动态的影响。结果表明：家鼠种群在火灾后和短期降雨增多时达峰，而长期降雨增多和本土小型哺乳动物竞争加剧时种群下降。气候变化加剧的干旱与野火可能推动家鼠在温带生态系统的扩张，增加入侵捕食者密度，威胁本地物种。该模型为应对气候变化的入侵物种管理提供理论框架。

　　

摘要

要了解未来气候变化对生态系统的影响，需要使用长期模型来评估物种的响应。入侵物种家鼠（Mus musculus）会对火灾和气候波动作出反应，这可能会破坏生态系统平衡。尽管家鼠在全球范围内都有分布，但澳大利亚的相关研究主要集中在农业区和干旱环境中，而对自然温带生态系统的关注较少。我们利用一个涵盖极端气候条件的长期数据集，研究了加里韦德（格兰皮恩斯国家公园）地区的家鼠种群动态。在2008年至2022年期间，我们在36个监测点每年进行小型哺乳动物的捕捉工作，这一时期经历了野火、干旱和洪水等极端气候事件。广义加性混合模型（GAMMs）被用来分析火灾、降雨量、竞争、植被组成和生产力对家鼠数量的影响。在总共131,040个捕捉夜晚中，我们记录到了1,956次家鼠的捕获情况。分析结果显示，火灾、降雨量和竞争因素主导了家鼠种群的数量变化：火灾后以及短期降雨量增加时家鼠数量达到峰值，而长期降雨量过高或本地小型哺乳动物数量增加时家鼠数量则会下降。气候变化导致的干旱和野火频发可能会促使家鼠在温带生态系统中扩张，从而可能增加入侵捕食者的数量，并威胁到本地哺乳动物的生存。我们的研究提出了一种“状态与转换模型”，该模型描述了家鼠种群在极端气候条件下的动态变化，强调了火灾、气候变异性和物种间竞争之间的复杂相互作用。这一模型有助于理解温带生态系统如何应对火灾和干旱等气候驱动的干扰，并为制定更具针对性和适应性的策略提供了理论框架，以减轻气候变化对入侵物种和生态系统的影响。