连接点成线：生物多样性保护中景观连通性算法的评估与优化

本研究针对气候变化和生境破碎化背景下物种迁移能力评估的难题，通过对比10种简单算法与复杂随机游走模型(CRW)在36种景观-扩散组合中的表现，发现CRD-lim模型(R2=0.918)显著优于传统指数衰减模型(EXP，R2=0.745)，为保护决策提供了兼具科学性与实用性的工具，发表于《Ecological Modelling》。

　　

随着全球气候带向两极迁移，物种被迫在日益破碎化的生境中寻找新的生存空间。这种"致命的人为鸡尾酒效应"（Travis, 2003）使生物多样性面临双重威胁：既要适应气候条件变化，又要克服生境碎片化带来的迁移障碍。传统保护规划依赖的景观指标（如Fragstats、Circuitscape）往往忽略物种特性，而更精确的个体基相关随机游走模型（Correlated Random Walk, CRW）又因参数复杂难以普及。这种矛盾催生了一个关键科学问题：是否存在既简单又可靠的替代方案来评估景观连通性？

荷兰农业、渔业、食品保障及自然部的Peter Schippers团队在《Ecological Modelling》发表的研究给出了肯定答案。研究人员构建了包含720万条扩散轨迹的数据库，通过MINIVEC随机游走模型模拟36种典型景观-物种组合，系统比较了10种简单算法与CRW模型生成的连通性矩阵。令人惊讶的是，常用的指数衰减模型（EXP）表现欠佳（最低R²仅0.185），而基于最大扩散距离（d_max）的恒定半径/距离模型（CRD-lim）以平均R² 0.918的优异表现脱颖而出，其最小R²仍达0.809。

关键技术包括：1）个体基空间显式随机模型模拟扩散轨迹；2）构建六类异质性景观和六种扩散者类型组合；3）采用决定系数（R²）和赤池信息准则（AIC）双重评估；4）对比分析十种简单算法（含EXP、Pie Slice等）的预测效能。

【最佳总体简单算法】
通过R²和AIC排名发现，CRD-lim模型能解释91.8%的CRW模型变异，其核心优势在于引入最大扩散距离阈值（d_max）的物理约束，更贴合生物实际扩散极限。相比之下，仅考虑距离衰减的EXP模型在复杂景观中预测失准（R²波动达0.185-0.745）。

【适用性】
研究设计的36种组合覆盖了从局地到区域尺度的典型场景，CRD-lim的稳健性使其适用于不同分类群。特别是该模型仅需patch大小和间距参数，既规避了CRW的物种特异性参数获取难题，又保持了与复杂模型的高度一致性。

这项研究重新定义了保护生物学中的"奥卡姆剃刀"原则——当CRD-lim等简单模型能达到90%以上的预测精度时，决策者完全不必陷入复杂模型的参数困境。正如作者强调的，好的保护工具需同时满足"科学可信性"（credibility）、"政策合法性"（legitimacy）和"应用便捷性"（salience）三重标准。该成果不仅为气候变化下的保护规划提供了现成工具，更启示我们：有时最优雅的解决方案，恰恰藏在简单与复杂的黄金分割点中。