气候变化对阿尔伯兹山脉大型哺乳动物垂直迁移的影响及保护意义

【字体: 时间:2025年04月14日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究气候变化对大型哺乳动物垂直迁移模式和数量的影响,研究人员以阿尔伯兹山脉中部保护区(CAPA)的四种大型哺乳动物为对象展开研究。结果发现气温和湿度变化影响了它们的迁移和数量。这对制定保护策略、维护生态平衡意义重大。

  在大自然的舞台上,动物们的迁移活动一直是一场神秘而精彩的 “演出”。大型哺乳动物的迁移,更是关乎物种生存、生态平衡的关键环节。然而,近年来,气候变化的 “大手” 无情地伸向了这个舞台,打乱了动物们的 “表演节奏”。在许多山区,原本按季节规律迁移的大型哺乳动物,如今迁移时间和路线都出现了异常。这不仅影响了它们自身的生存繁衍,也让整个生态系统面临失衡的风险。与此同时,人类活动在山区不断扩张,道路、定居点等如同屏障,进一步阻碍了动物的迁移之路。
为了深入了解这一现象背后的奥秘,来自伊朗多个研究机构的研究人员,包括沙希德?贝赫什提大学(Shahid Beheshti University)、马赞达兰省环境局(Department of Environment, Mazandaran Provincial Office)等,将目光聚焦于阿尔伯兹山脉中部保护区(Central Alborz Protected Area,CAPA)。该区域是生物多样性热点地区,生活着多种濒危和易危的大型哺乳动物,如棕熊(Ursus arctos)、里海红鹿(Cervus elaphus maral)等。研究人员开展了一项为期 23 年(1999 - 2022 年)的研究,旨在揭示气候变化对四种大型哺乳动物垂直迁移模式和数量的影响。这一研究成果发表在《Scientific Reports》上,为我们认识和保护这些珍贵的动物资源提供了重要依据。

研究人员采用了多种技术方法来开展研究。在数据收集方面,通过系统的每日观察,在 CAPA 的戈莱斯坦纳克核心区(Golestanak core zone)收集四种大型哺乳动物(里海红鹿、棕熊、野山羊、野猪)在夏季(5 月 25 日 - 9 月 29 日)的种群数据。同时,从三个气象站收集每日气象数据,包括平均日温度(tm °C)、相对湿度(um%)和平均日降水量(rrr24 mm) 。在数据分析阶段,运用混合效应模型评估气候参数对物种数量的影响,以年为随机因素,气候变量为固定协变量;利用线性回归分析气候变量的长期趋势;通过皮尔逊成对相关性分析气候参数之间的关系。

研究结果主要体现在以下几个方面:

  1. 气候变化趋势:在 1999 - 2022 年期间,研究区域呈现明显的变暖趋势。以 Siah Bisheh 气象站为例,5 月 28 日至 7 月 17 日,平均日温度升高约 2.5 °C,相对湿度下降 4.6%。
  2. 物种数量变化
    • 里海红鹿:混合效应模型显示,温度和相对湿度对其种群数量有显著正向影响,温度每升高 1 °C,个体数量约增加 10.25 只。1999 - 2003 年,5 月 25 日至 6 月 5 日观察到的平均数量为 6 - 12 只,2018 - 2022 年则激增至 12 - 52 只。
    • 棕熊:温度和相对湿度同样对棕熊种群数量有显著正向影响,但降水影响不显著。不过,棕熊个体数量未出现显著增加。
    • 野猪:温度对野猪数量有显著正向影响,相对湿度和降水影响不显著。近年来,野猪数量在戈莱斯坦纳克核心区增加约 40%。
    • 野山羊:温度和相对湿度对野山羊种群数量影响显著,降水无显著影响。到 6 月初,野山羊个体数量约增加两倍。

  3. 气候参数关系及空间分布:皮尔逊成对相关性分析表明,湿度和温度呈强负相关,因此后续研究仅保留温度作为主要影响气候参数。通过 ArcGIS 分析发现,5 - 7 月,CAPA 北部低海拔地区温度高于南部高海拔地区,南部高海拔地区平均温度比北部低海拔地区低 5 - 6 °C。

研究结论和讨论部分指出,气候变化对 CAPA 地区四种大型哺乳动物的垂直迁移产生了显著影响。温度升高使里海红鹿和野山羊更早、更多地迁移到夏季栖息地;棕熊的迁移也受温度影响,但程度较小;野猪数量增加,且夏季结束后倾向于更早返回低海拔地区。然而,这些动物在迁移过程中面临着人类活动带来的诸多障碍,如道路、村庄和潜在的狩猎压力等,这可能加剧人兽冲突,威胁它们的生存。

为应对这些挑战,研究人员提出了一系列综合管理策略。保护和恢复关键运动走廊至关重要,这能确保大型哺乳动物顺利前往适宜的夏季栖息地;扩大 CAPA 边界并将其升级为国家公园,可提供更有力的法律保护,减少栖息地碎片化和人类干扰;加强当地社区参与,有助于解决偷猎、非法放牧等问题,促进可持续的畜牧管理,保护牧场资源,间接惠及大型食草动物。此外,运用先进监测技术,如系统相机诱捕、标记重捕法和基因分析等,能更准确地评估种群数量,为保护决策提供科学依据。

总之,这项研究揭示了气候变化对大型哺乳动物垂直迁移的影响机制,为保护这些珍贵的生物资源提供了科学指导。通过采取有效的保护策略,有望缓解气候变化和人类活动对这些物种的威胁,维护生态系统的平衡与稳定,确保生物多样性的可持续发展。
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