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在欧洲，农业景观变化和气候变化严重威胁农田生物多样性。研究人员以灰山鹑（Perdix perdix）为对象，探究栖息地组成、天气条件及其相互作用对其繁殖成功的影响。结果发现多种因素影响显著，该研究为农田鸟类保护策略提供重要依据。
在广袤的欧洲农田上，一场关乎生物多样性的 “危机” 正在上演。随着农业集约化和土地利用方式的改变，曾经多样的农田生态系统逐渐变得单一，许多半自然栖息地被改造成农田，大量使用的化学物质和人工肥料污染环境，土地过度排水破坏生态平衡，这一系列变化导致农田生物的家园不断缩小，生物多样性急剧下降。与此同时，气候变化带来的极端天气，如干旱、暴雨等，更是让脆弱的农田生物雪上加霜。在这样的双重打击下，众多农田鸟类的数量持续减少，分布范围也不断萎缩。
其中，灰山鹑（Perdix perdix）作为欧洲农田中极具代表性的鸟类，其生存状况备受关注。它不仅是一种具有重要生态意义的物种，也是衡量农田生态系统健康程度的关键指标。然而，过去的几十年间，灰山鹑在欧洲的数量急剧减少。虽然此前有不少关于它的研究，但大多局限于局部地区且时间较短，对于栖息地组成和多样性如何在较长时间内影响其繁殖成功，相关研究还十分有限，尤其是在考虑到气候条件变化的情况下，两者之间的协同作用更是缺乏深入探讨。
为了深入了解这些复杂的生态关系，来自捷克生命科学大学环境科学学院、林业与木材科学学院以及摩拉维亚博物馆等机构的研究人员，针对灰山鹑展开了一项为期 13 年（2011 - 2023 年）的研究。他们将目光聚焦在捷克共和国这片高度集约化的农田区域，试图解开栖息地组成、天气条件及其相互作用对灰山鹑繁殖成功影响的谜团。研究成果发表在《Landscape Ecology》上，为保护灰山鹑及其他农田敏感物种带来了新的曙光。
研究人员采用了多种关键技术方法。在数据收集方面，他们从捷克鸟类学会的公共动物区系数据库（Avif）获取灰山鹑的出现数据，并结合哥白尼土地覆盖 2018（CORINE Land Cover 2018）数据库的栖息地数据，以及 Open - Meteo API 提供的天气数据，构建了一个庞大的数据集。在数据分析阶段，运用广义线性混合模型（GLMM），综合考虑各种因素，深入探究这些因素对灰山鹑繁殖成功的影响。
研究结果
- 繁殖成功率的年度变化：研究期间，每年的观察数量在 15 - 157 之间（平均 ± 标准差 = 109±44.7）。灰山鹑每年的繁殖成功率在 28%（2021 年）至 55%（2018 年）之间波动，总体平均繁殖成功率为 45%，且在这 13 年中没有明显的时间趋势。这表明在研究期间，灰山鹑的繁殖栖息地质量没有显著恶化，也不存在系统性变化。
- 栖息地和天气对繁殖成功率的影响
- 栖息地因素：研究发现，草地和人类住区（以及与住区相关的栖息地）比例的增加，显著提高了灰山鹑的繁殖成功率。这是因为草地能提供丰富的草本植物，为繁殖期的鸟类提供食物和庇护；人类住区周边的荒地和未管理区域，也能形成类似自然草地的环境，并且这些地方的杂草种子和昆虫资源丰富，为灰山鹑提供了充足的食物来源。然而，用辛普森指数衡量的栖息地多样性却对繁殖成功率产生了负面影响。这可能是由于研究区域内大部分景观较为单一，局部增加的栖息地多样性虽然吸引了灰山鹑，但也吸引了更多的捕食者，从而增加了成年灰山鹑和幼鸟被捕食的风险，使得这些区域成为了次优栖息地，甚至可能形成生态陷阱。
- 天气因素：5 月（主要孵化期）的高降水量对繁殖成功率有显著负面影响。孵化期的暴雨会破坏土壤表面和植被，可能冲走鸟蛋或其植被覆盖，还会使雌性灰山鹑因巢穴覆盖物受损而放弃巢穴。此外，降雨时雌性活动减少，连续紧密孵化可能导致其饥饿，且更容易被捕食者猎杀。而 6 月（主要育雏期）的降水量和温度对繁殖成功率没有显著影响。
- 栖息地和天气的协同效应：尽管多样化的土地利用类型和 5 月的高降水量都降低了繁殖成功率，但它们之间的相互作用却产生了积极影响。在土地利用类型更加多样化的地区，5 月降雨对繁殖成功率的负面影响较弱。这可能是因为多样化的栖息地具有更复杂的植被结构，能改善排水，减少巢穴积水风险，还能为灰山鹑提供更多的筑巢选择。此外，降雨可能会改变捕食者的活动，多样化的栖息地为灰山鹑提供了更好的隐蔽场所，降低了被捕食的风险。
研究结论与讨论
这项研究表明，灰山鹑的繁殖成功受到栖息地和孵化期不利天气的共同影响，且两者存在协同效应。草本区域，如草地和人类住区附近的未管理荒地，对提高繁殖成功率具有积极作用。因此，在未来的保护策略中，应大力推广自然且少修剪的草地，以及城市扩张区域内的未管理荒地，这不仅有助于灰山鹑的繁殖，对其他地面筑巢的农田鸟类也可能有积极影响。
同时，虽然多样化的土地利用类型和高降水量单独作用时会降低繁殖成功率，但在多样化景观中，降雨的负面影响会得到缓解。这提示我们，在评估栖息地对鸟类繁殖的影响时，需要充分考虑栖息地质量与气候变化导致的天气变化之间的相互作用。然而，本研究也存在一定的局限性，数据依赖于粗略的环境数据，且包含了不同比例的适宜和不适宜筑巢栖息地，同时公民科学观察数据也缺乏标准化，这使得数据质量存在一定的不确定性。未来需要进一步研究，纳入更精细的栖息地分类和更精确的检测方法，以验证这些研究结果。
总体而言，该研究为理解农业景观中生物多样性的变化提供了重要依据，对制定科学合理的农田鸟类保护策略具有重要的指导意义，为在气候变化背景下保护农田生物多样性指明了方向。
