整合公民科学与生态学：墨西哥中部山区三种兔科动物栖息地变化与保护研究

《NATURWISSENSCHAFTEN》：Connecting the dots: integrating citizen science, ecology, and habitat change for the conservation of three Leporidae species in the central mountains of Mexico

本刊推荐：为应对人类活动对生态系统的威胁及物种灭绝率上升问题，研究人员在墨西哥城南部开展了一项整合公民科学、生态学和栖息地变化的综合研究，重点监测火山兔（Romerolagus diazi）、东部棉尾兔（Sylvilagus floridanus）和墨西哥棉尾兔（Sylvilagus cunicularius）的分布状况。通过样线调查和遥感数据分析（SPI、EVI、SAI），发现火山兔仅存在于3.25%的采样点，其生存受成熟树木密度负面影响，而棉尾兔对栖息地变化更具韧性。研究强调高山草原保护对濒危物种存续的关键意义，为制定针对性保护策略提供了科学依据。

　　

在墨西哥中部的崇山峻岭中，生活着三种特殊的兔科动物：火山兔（Romerolagus diazi）、东部棉尾兔（Sylvilagus floridanus）和墨西哥棉尾兔（Sylvilagus cunicularius）。其中，火山兔是墨西哥特有种，被世界自然保护联盟（IUCN）列为濒危物种，目前仅分布在横跨墨西哥火山带的四座火山区域。然而，随着人类活动的不断扩张，农业开发、道路建设等行为导致栖息地碎片化，加上气候变化引发的植被变化，这些兔科动物的生存正面临严峻挑战。尤其令人担忧的是，针对火山兔的生态数据长期不足，使得有效的保护措施难以制定。为了填补这一知识空白，一支由研究人员和当地社区成员组成的团队开展了一项创新性研究，将公民科学工具与生态学调查相结合，深入探讨了这三种兔科动物的分布规律及其与栖息地变化的关系。

本研究于2018年旱季（10月至11月）在墨西哥城南部的佩拉多火山地区进行。研究人员通过随机布设21条1公里长的样线，每20米设置一个4平方米的样方，共调查2026个样方，通过识别粪便颗粒记录物种存在情况。同时，记录了海拔、草地百分比、成熟树木和幼树数量、裸土比例等栖息地变量，以及人类活动痕迹（如重新造林、采伐、农业等）。为分析长期气候变化对植被的影响，团队还利用2000年至2020年的遥感数据，计算了标准化降水指数（SPI）、增强型植被指数（EVI）和标准异常指数（SAI），以评估干旱趋势和植被变化。

主要技术方法

研究采用公民科学参与式监测，培训当地社区成员进行野外数据采集；通过样线法和样方调查记录物种分布与栖息地特征；利用典范对应分析（CCA）揭示物种与环境变量的关系；基于遥感数据计算SPI、EVI和SAI指数，分析20年间降水与植被变化趋势。

物种分布与栖息地关系

调查结果显示，火山兔的分布最为有限，仅在3.25%的采样点发现其粪便颗粒，而东部棉尾兔和墨西哥棉尾兔的发现率分别为8.09%和12.37%。三种物种的分布重叠率极低（0.49%），表明它们对栖息地的需求存在显著差异。海拔分析显示，火山兔和两种棉尾兔均偏好3000-3100米和3200-3350米两个海拔区间。然而，火山兔的分布与成熟树木密度呈负相关，当半径10米范围内成熟树木超过10棵时，其出现概率急剧下降。相反，棉尾兔更能适应人类干扰较多的环境，如农业区和道路附近。

环境压力因素分析

人类活动对栖息地的影响主要表现为重新造林（6.4%）、采伐（6.3%）等。典范对应分析（CCA）进一步表明，火山兔的生存与灌木覆盖度和岩石裸露率正相关，而棉尾兔的分布则与幼树数量和轻度干扰环境相关。重新造林等看似生态友好的活动，反而因增加树木密度而压缩了火山兔依赖的高山草原生境。

降水与植被变化趋势

SPI指数显示，2015年至2018年期间研究区干旱程度加剧，降水低于2000-2020年平均水平。EVI数据分析表明，尽管重新造林活动导致旱季植被指数略有上升，但雨季植被覆盖度在20年间保持稳定。这一变化可能与2015年大规模的重新造林活动有关，幼树成熟后形成的荫蔽环境抑制了灌木生长，进一步影响了火山兔的栖息地质量。

结论与讨论

本研究首次通过公民科学与生态学相结合的途径，揭示了墨西哥中部山区三种兔科动物的分布格局及其对栖息地变化的响应。火山兔作为栖息地专性物种，对重新造林和气候变化表现为高度敏感，而棉尾兔则展现出更强的适应性。研究强调，盲目重新造林可能适得其反，保护高山草原生态系统才是濒危物种存续的关键。此外，公民科学的参与不仅提升了社区对保护工作的认同感，也为长期监测提供了可行路径。未来保护策略应侧重于：（1）加强社区参与式监测；（2）精准划定物种分布区；（3）持续评估气候变化对栖息地的影响；（4）推动政府与地方合作，制定以高山草原保护为核心的管理方案。该研究成果发表于《Naturwissenschaften》（The Science of Nature），为濒危物种保护提供了跨学科研究范式，凸显了整合局部知识与全球环境变化应对的紧迫性。