澳大利亚北部小型哺乳动物对低强度计划火烧的遗传响应：火灾实验揭示的生态适应机制

为探究计划火烧对热带稀树草原生物多样性的影响机制，研究人员通过野外实验结合遗传标记（SNPs）和种群动态分析，发现低强度火烧事件对北部棕袋狸（Isoodon macrourus）、帚尾袋貂（Trichosurus vulpecula arnhemensis）和黑足树鼠（Mesembriomys gouldii melvillensis）的遗传多样性（HO/HE）和迁移模式无直接冲击，但长期火烧频率通过栖息地异质性间接影响物种分布。该研究为优化保护性火烧策略提供了关键科学依据。

　　

在澳大利亚北部的热带稀树草原，火是塑造生态系统的重要驱动力。然而，随着人类活动改变自然火情模式，小型哺乳动物种群出现显著衰退，这背后究竟是火直接影响了种群生存，还是通过改变栖息地间接导致物种濒危？这一问题长期困扰着保护生物学家。更复杂的是，不同物种对火的响应可能截然不同——有的依赖频繁火烧维持开阔生境，有的则需要长期未燃区域提供复杂植被结构。为解开这些谜团，由Charles Darwin University等机构组成的研究团队在Melville岛设计了一项创新的火灾实验，成果发表在《Biological Conservation》上。

研究团队采用多学科方法：通过分层设置16个实验样地（高低火烧频率区各8个，其中3个实施计划火烧），结合标记-重捕技术（Robust Design模型）量化种群参数（表观存活率φ、临时迁移γ）；利用高通量测序（DArTseq和SNP分型）分析遗传多样性（H_O/H_E/F_IS）；通过空间自相关和亲缘关系重建（Sequoia软件）解析 dispersal（扩散）模式。所有数据均整合广义线性混合模型（GLMM）和空间遗传学方法进行分析。

3.1 种群动态分析
结果显示火烧频率而非单次火烧事件主导物种分布：帚尾袋貂和棕袋狸在高频火烧区个体数显著更多（P<0.001），而黑足树鼠偏好低频火烧区（2.71±0.52只/样地）。标记-重捕数据显示棕袋狸表观存活率最高（88±3%），且其亲缘个体空间分散度在火烧后增加，暗示高 mobility（移动能力）的补偿策略。

3.2 遗传学发现
SNP分析（17,864-10,761个位点）揭示：黑足树鼠呈现高近交系数（F_IS≈0.65），低频火烧区个体遗传相似性更高；帚尾袋貂在低频区一年后出现高亲缘度集群（相关度0.41），表明栖息地限制导致的家族聚集。空间自相关显示棕袋狸遗传结构最松散（显著相关达6km），与其地面活动特性吻合。

4. 讨论与意义
该研究首次在三个生态型差异物种中验证了"火情-栖息地-遗传"的级联效应：低频火烧区通过维持复杂植被成为黑足树鼠的避难所，而高频火烧区通过促进禾草生长支持袋狸和袋貂。更重要的是，低强度计划火烧（<1000 kW m^-1）对种群参数无显著影响，这支持现行早季防火措施的有效性。

研究为全球火管理提供了范式：对快速繁殖物种（如棕袋狸），需保持火烧区空间异质性以促进扩散；对栖息地特化种（如黑足树鼠），必须划定长期未燃保护区。作者特别强调，在野猫威胁日益严重的背景下，火烧管理需与捕食控制协同实施。这些发现不仅适用于澳大利亚，也为其他频火生态系统（如非洲稀树草原）的保护提供了科学模板。