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为探究气候变化和人类活动对梅内利克薮羚(Tragelaphus sylvaticus meneliki)栖息地的影响,研究人员运用物种分布模型(SDMs)进行研究。结果显示其适宜栖息地面积持续缩减,该研究为制定保护策略提供依据。
在全球气候变化的大背景下,高海拔地区的物种正面临着前所未有的生存挑战。生活在埃塞俄比亚高地的诸多特有物种,如梅内利克薮羚(Tragelaphus sylvaticus meneliki),它们的命运更是令人担忧。随着气温的上升,适宜这些物种生存的栖息地正逐渐向上移动,甚至可能导致部分物种在山顶灭绝。与此同时,人类活动的不断扩张,像农业用地的拓展等,进一步压缩了这些物种的生存空间。在这种双重压力下,了解梅内利克薮羚适宜栖息地的变化趋势,对其保护和管理至关重要,这也成为了科学家们亟待攻克的难题。
为了深入探究这一问题,来自埃塞俄比亚亚的斯亚贝巴大学等机构的研究人员展开了一项具有重要意义的研究。他们通过构建模型,模拟了梅内利克薮羚在过去(末次盛冰期和全新世中期)、当前和未来的适宜栖息地分布情况。研究结果表明,梅内利克薮羚的适宜栖息地自末次盛冰期以来一直在减少,并且在未来,受气候变化和土地利用变化的影响,这种减少的趋势还将加剧。这一研究成果发表在《BMC Ecology and Evolution》上,为该物种的保护提供了关键的科学依据。
在研究方法上,研究人员主要运用了以下关键技术:一是数据收集,通过实地调查获取 248 个梅内利克薮羚的出现点数据,同时收集了气候、地形和人为因素等 24 个环境变量数据;二是采用方差膨胀因子(VIF)规则进行共线性分析,筛选出 12 个弱相关变量用于后续分析;三是运用 “sdm” R 包中的 6 种建模技术(最大熵模型 MaxEnt、广义线性模型 GLM、广义相加模型 GAM、随机森林 RF、提升回归树 BRT 和多元自适应回归样条 MARS)进行集成建模,通过加权平均法整合模型输出结果 。
在研究结果部分:
- 模型性能:集成模型表现卓越,AUC 值达到 0.97,TSS 值为 0.88,6 种建模算法的 AUC 值在 0.94 - 0.98 之间,TSS 值在 0.86 - 0.92 之间,表明模型能很好地区分适宜和不适宜栖息地。
- 变量重要性分析:影响梅内利克薮羚栖息地适宜性的关键环境因素依次为 bio6(最冷月最低温度)、bio12(年降水量)、海拔、太阳辐射和 bio18(最暖季降水量)。不同算法对各变量的响应有所差异,但总体体现了这些变量的重要性。
- 过去、现在和未来气候分布及适宜栖息地动态:当前适宜栖息地主要分布在埃塞俄比亚高地的多个区域,面积为 25,546 km2 。末次盛冰期和全新世中期的适宜栖息地面积分别比当前大 24.1% 和 57.6%。未来,在不同的代表性浓度路径(RCP)情景下,适宜栖息地面积将大幅减少,如在 2070 年,RCP 8.5 情景下适宜栖息地面积相较于当前减少 99.8%。
- 范围移动可视化:通过计算适宜性变化和提取出现概率及存在 - 不存在数据,发现梅内利克薮羚的适宜栖息地范围损失大于增益,在 2050 年和 2070 年,RCP 8.5 情景下将失去大部分当前适宜栖息地,仅在裂谷以南的部分高地有少量适宜栖息地。
在研究结论和讨论部分,研究表明梅内利克薮羚的适宜栖息地受多种环境因素影响,其中温度、降水和海拔的作用尤为显著。随着气候持续变暖,其适宜栖息地面积急剧缩减,这对物种的生存构成严重威胁。尽管该研究存在一定局限性,如未考虑物种扩散能力和生物相互作用等因素,但为后续研究指明了方向。此研究为保护梅内利克薮羚提供了重要的科学依据,有助于相关部门制定针对性的保护策略,对于维护埃塞俄比亚高地生物多样性具有重要意义。