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中国森林啮齿类动物食害的宏观格局与驱动机制:气候与人类活动的交互作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月01日 来源:BMC Ecology and Evolution 2.3
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本研究针对中国森林啮齿类动物食害的宏观分布格局及其驱动机制,通过分析16年省级监测数据,结合气候变量(如最暖季度降水Bio18、昼夜温度范围Bio2)和人类人口密度(HPD),揭示HPD与Bio18是主要驱动因子,解释了58%的空间变异。结果表明,干旱、昼夜温差大且人口稀少的西北地区食害风险最高,而湿润、人口稠密的东南地区风险最低,为全球啮齿类害虫防控提供了科学依据。
森林生态系统中,啮齿类动物通过啃食树皮、根系等行为造成严重经济损失,全球每年损失达数十亿美元。中国作为森林覆盖多样化的国家,年均约160万公顷森林受啮齿类危害,但大尺度空间格局及其驱动机制尚不明确。气候变暖与人类活动加剧的背景下,理解这些驱动因素对制定区域性防控策略至关重要。
广西壮族自治区的研究人员基于2003-2018年中国31个省份的啮齿类食害监测数据,结合19项生物气候变量(Bio1-Bio19)和人类人口密度(HPD),采用广义线性混合模型(GLMM)和空间滤波技术,首次揭示了中国森林啮齿类食害的宏观分布规律。研究发现,HPD与最暖季度降水(Bio18)是核心驱动因子,分别解释32.6%和17.9%的变异,昼夜温度范围(Bio2)贡献7%。西北干旱区因低HPD、少降水和高昼夜温差成为食害热点,而东南湿润区则因相反条件风险较低。该成果发表于《BMC Ecology and Evolution》,为全球类似生态区的啮齿类管理提供了理论框架。
关键技术方法包括:1)利用全国993个县级监测点的标准化食害数据(按DB13/T 886-2007协议);2)基于NOAA气象数据提取生物气候变量并通过随机森林筛选关键因子;3)GLMM模型结合空间滤波(18个特征向量)控制空间自相关;4)通过BIC和R2优化模型。
主要研究结果
空间分布特征:啮齿类食害呈现显著西北-东南梯度,西北地区(如新疆、青海)平均受害率达80‰,而上海、广东等东南省份几乎为零。
气候驱动机制:Bio18(最暖季度降水)与食害呈负相关,因暴雨引发洞穴淹水和热应激(thermal stress);Bio2(昼夜温差)与食害正相关,因温差增大削弱天敌(如鼬科动物)的捕食效率。
人类活动影响:HPD每增加1单位(log10转化),食害降低23%,源于密集区的直接捕杀和“恐惧效应”(fear effect)。
讨论与意义
研究首次量化了气候与人类活动对中国森林啮齿类食害的协同影响,揭示了降水极端事件(如台风)通过直接死亡率调控种群的核心作用。西北干旱区的“高Bio2-低Bio18-低HPD”组合构成高风险三联征,而东南地区因植被复杂性(多层常绿林)和天敌缓冲作用风险较低。该成果为气候变化背景下啮齿类暴发预测提供了可推广的指标(Bio2、Bio18、HPD),并强调全球干旱区需优先建立主动监测体系。局限性包括省级数据分辨率不足,未来需结合季节动态和微观生境参数深化机制研究。
(注:全文细节均基于原文,未添加非文献依据;专业术语如GLMM、HPD等首次出现时已标注解释;作者Fengqun Meng1,2,3*单位未明确国别,但基金项目显示为国内机构支持。)
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