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人类与野生动物冲突(HWC)导致农业受损。研究人员在伊朗东南部开展印度冠豪猪(ICP)造成农作物损害的空间风险研究,确定了关键环境变量,找出风险斑块和热点。这为缓解人 - 豪猪冲突、保护物种和农业提供了依据。
在广袤的自然界中,人类与野生动物的关系日益复杂。随着人类活动范围不断扩张,越来越多的野生动物栖息地被侵占,这引发了一系列人类与野生动物的冲突(Human-Wildlife Conflict,HWC)。印度冠豪猪(Indian crested Porcupine,ICP)作为一种分布广泛的大型亚洲啮齿动物,在许多地方成为了与人类冲突的焦点。它会啃食农作物、破坏果园树木,给农业生产带来严重损失,威胁着当地居民的生计。而且,人们为了保护农作物,常常采取捕杀等措施,这又进一步影响了 ICP 的种群数量和生态平衡。因此,深入了解 ICP 造成农作物损害的风险区域,找到缓解冲突的有效方法,成为了亟待解决的问题。
来自伊朗胡齐斯坦农业科学与自然资源大学(University of Khuzestan)和吉罗夫特大学(University of Jiroft)的研究人员针对这一问题展开了研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上,为解决人 - 豪猪冲突提供了重要参考。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先,通过收集 2015 - 2023 年伊朗东南部锡斯坦 - 俾路支斯坦、霍尔木兹甘和克尔曼三省的 124 起农业损害冲突记录,并进行空间滤波处理,最终得到 111 条独立记录用于后续分析。同时,选取了 30 个环境变量,涵盖人类相关因素、土地覆盖、水资源、保护措施、地形和气候条件等方面。之后,利用 R 软件包 MaxentVariableSelection 进行变量筛选,并运用 R 软件包 Biomod2 进行空间风险建模,综合使用了 5 种预测模型,包括广义线性模型(Generalized Linear Model,GLM)、多元自适应回归样条(Multivariate Adaptive Regression Splines,MARS)、最大熵模型(Maximum Entropy,MaxEnt)、广义提升模型(Generalized Boosting Model,GBM)和随机森林(Random Forest,RF),以此来评估 ICP 造成农业损害的空间风险。
下面来看具体的研究结果:
- 变量贡献:通过 MaxentVariableSelection 筛选出 9 个用于空间风险建模的环境变量,经 VIF 分析均未被排除。在 Biomod2 分析中,所有模型表现出色,GBM 得分最高。影响空间风险建模的关键因素有距离村庄的距离、果园密度、农田密度和归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI)。距离村庄越远,农业受损概率下降;果园和农田密度越大、NDVI 值越高,受损概率上升。距离保护区(Conservation Areas,CAs)越远,受损概率降低;最干旱季节平均温度和降水量的变化也与受损概率相关12。
- 空间风险斑块:研究共识别出 9 个空间风险斑块,约占研究区域的 8%。其中最大的三个斑块 Patch1、Patch2 和 Patch3 位于研究区域的西南部、西部和西北部,占所有预测农业损害区域的 80%。CAs 覆盖了预测空间风险斑块的约 8%3。
- 农作物损害热点:农作物损害热点主要集中在研究区域的西部,且主要分布在 Patch1 和 Patch2 中,风险斑块和热点的重叠率约为 85%。优化热点分析显示,这些热点区域仅有 2.4% 位于 CAs 内4。
研究结论和讨论部分指出,该研究预测了 ICP 造成农业损害的空间风险斑块。距离村庄的距离、果园密度、农田密度和 NDVI 是影响农业损害空间风险的关键因素,研究区域西部最易发生人 - ICP 冲突。研究还发现大部分高风险损害区域(92%)位于 CAs 之外。此前研究多关注 ICP 的栖息地适宜性,且常忽略人类相关因素。本研究中,果园和农田靠近村庄是影响 ICP 冲突的重要因素,NDVI 表明其适宜范围包括林地。为缓解冲突,可采取保护波斯豹(ICP 的自然捕食者)、在农田和果园周围设置围栏、加强对农民的教育等措施,提高农民对 ICP 生物学特性的了解,以及认识到 ICP 在生态系统中的作用,避免过度捕杀。
这项研究意义重大,它明确了影响 ICP 造成农业损害的关键因素和高风险区域,为制定针对性的保护和管理策略提供了科学依据,有助于缓解人 - 豪猪冲突,促进农业可持续发展和生物多样性保护,为其他地区解决类似问题提供了参考范例。