气候变化驱动高山雀形目鸟类分布范围收缩:基于西班牙鸟类图谱数据的比较分析警示

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:Global Ecology and Conservation 3.5

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  针对高山鸟类因气候变化面临栖息地收缩的严峻问题,研究人员以白翅雪雀(Montifringilla nivalis)为模型物种,整合西班牙II/III鸟类图谱(1998-2018)和eBird公民科学数据,通过物种分布模型(SDMs)揭示其繁殖区减少17个网格单元(11个在坎塔布连山脉),发现夏季低温(mean temperature in July)和低湿度(TWI)是关键环境因子,强调高海拔物种监测需谨慎处理图谱数据可比性问题。

  

在全球气候变化加剧的背景下,高山生态系统正经历着前所未有的环境剧变。作为生物多样性热点区域,高山环境虽然仅占地球陆地面积的25%,却承载着近半数的陆地生物多样性热点。然而,这些区域的物种正面临温度升高、积雪动态改变和物候期偏移等多重压力,尤其是那些适应寒冷环境的特化物种。白翅雪雀(Montifringilla nivalis)作为高山栖息地的旗舰物种,其生存状况成为反映整个高山生态系统健康的重要指标。

西班牙国家研究委员会等机构的研究人员聚焦这一关键科学问题,在《Global Ecology and Conservation》发表重要研究成果。研究团队创新性地整合传统鸟类图谱数据与新兴的公民科学平台eBird记录,构建了精细化的物种分布模型。通过比较1998-2002年(II图谱)和2014-2018年(III图谱+ eBird)两个时期的分布数据,揭示了这一高山特化物种令人担忧的分布变化趋势。

研究采用了三项关键技术方法:(1)基于UTM 10×10 km网格单元的分布数据标准化处理;(2)运用前向-后向逐步二元逻辑回归构建物种分布模型(SDMs),筛选82个环境变量中的关键因子;(3)通过变异分解分析量化气候与非气候因素的独立贡献。数据来源包括西班牙气象局气候数据、NASA地形数据和国际水文地质图等。

研究结果部分:

2.3.物种分布数据
对比两期图谱发现,直接比较会高估衰退程度——III图谱未对30个历史分布网格单元(占43.5%)进行采样。整合eBird数据后,仍确认繁殖区减少16个网格单元(10个在坎塔布连山脉),新发现13个繁殖区(8个在比利牛斯山脉)。海拔分析显示新占领区域平均比消失区域高170米。

2.5.分布建模
模型识别出两个关键负向影响因子:7月均温(TJul,β=-0.796)和地形湿度指数(TWI,β=-1.591)。变异分解显示,夏季温度的独立解释度达40.7%,表明气候变暖正显著压缩适宜栖息地。

3.结果
高适宜区(F≥0.8)集中在现存两大核心区(坎塔布连山脉适宜度0.925,比利牛斯山脉0.978),同时发现莱昂山脉等潜在适宜区未被占据,模型过预测率(OPR)高达90.6%,暗示种群数量可能已不足填充所有适宜栖息地。

讨论与结论:
该研究首次系统揭示了白翅雪雀在伊比利亚半岛的分布收缩模式,证实边缘种群(特别是地理隔离的坎塔布连核心)更易灭绝。方法论上,研究警示直接比较不同时期鸟类图谱可能产生偏差,尤其对高山物种——30个未采样网格单元的状态未知可能显著影响衰退评估。

生态学意义上,夏季温度升高和湿度变化正通过双重途径威胁物种生存:一方面高温直接影响繁殖成功率,另一方面通过改变积雪覆盖和草地结构间接影响食物资源。研究提出的"高适宜度未占据区"(如内华达山脉)为优先监测区域,虽然历史分布记录显示该区域已近70年未见确凿记录,但模型显示其仍保持理想环境条件。

这项研究为高山生物多样性保护提供了重要范式:(1)证实公民科学数据可补充传统监测盲区;(2)建立评估图谱数据可比性的标准流程;(3)锁定气候敏感物种的关键胁迫因子。未来需结合GPS追踪和基因组学等手段,进一步揭示种群隔离机制,为制定跨区域保护策略提供科学依据。

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