澳大利亚东部树栖有袋类动物群落衰退轨迹的多区域长期研究揭示非稳态性保护挑战

【字体: 时间:2025年05月28日 来源:Biological Conservation 4.9

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  针对全球变化下物种分布轨迹异质性问题,研究人员通过整合澳大利亚东部四个大型长期研究(671个样点,20-27年数据),采用贝叶斯广义线性混合模型(BGLMM)分析9种树栖有袋类的11条检测概率曲线,发现7个类群呈衰退趋势,揭示Common Ringtail Possum和Krefft's Glider存在显著非稳态性(non-stationarity),强调需针对区域差异制定保护策略。

  

在气候变化与人类活动加剧的背景下,全球生物多样性正面临前所未有的威胁。澳大利亚作为生物多样性热点地区,其独特的树栖有袋类动物群落(arboreal marsupials)的衰退趋势引发广泛关注。这类动物不仅是生态系统健康的重要指示物种,其生存状况更直接反映森林栖息地的完整性。然而,现有研究多局限于单一区域或短期观测,难以揭示物种在广域分布范围内的动态异质性。这种知识空白导致保护策略往往缺乏针对性,甚至可能因"辛普森悖论"(Simpson's Paradox)而误判整体种群趋势。

为解决这一难题,澳大利亚国立大学等机构的研究团队在《Biological Conservation》发表了跨越千公里尺度的突破性研究。团队整合了四大长期研究项目(Nanangroe自然实验、西南坡地恢复研究、Booderee国家公园研究和维多利亚中央高地研究)的671个样点数据,覆盖20-27年的监测周期。通过贝叶斯广义线性混合模型(BGLMM)分析9个物种的检测概率轨迹,并结合NASA气候数据,首次系统评估了树栖有袋类在多重压力下的响应模式。

研究方法上,团队采用标准化样带调查(100-200m transect)与固定样点夜间观测(spotlighting/stagwatching),利用"brms"包构建包含年际线性/二次项、季节和处理因子的混合模型。针对零膨胀数据,采用Student-t先验(自由度=5,尺度=1.5)优化参数估计,通过留一法信息准则(LOOIC)进行模型选择。气候变量通过"nasapower"包获取NASA的T2M(日均温)和PRECTOTCORR(降水)数据。

研究结果揭示三大核心发现:

  1. 物种轨迹的空间异质性
    分析显示Southern Greater Glider(Petauroides volans)在Booderee国家公园已区域性灭绝(2007年后零记录),在中央高地的检测概率从0.9(1997年)骤降至0.5(2022年)。与之相反,Common Brushtail Possum(Trichosurus vulpecula)在西南坡地的检测概率从0.1升至0.3。Common Ringtail Possum(Pseudocheirus peregrinus)则呈现典型非稳态性——在中央高地增长、Nanangroe稳定,而在另两区域衰退。

  2. 关键驱动因子
    气候效应仅对2个物种显著:Nanangroe的Common Ringtail Possum与降雨呈正相关(β=0.32, 95%CI 0.1-0.54),西南坡地Krefft's Glider(Petaurus notatus)与温度负相关(β=-0.41, 95%CI -0.78至-0.04)。处理效应更为突出,中央高地的Stand age(林分年龄)显著影响Leadbeater's Possum(Gymnobelidues leadbeateri)轨迹,2009年火烧迹地的Common Ringtail Possum增长率比其他林分高3倍。

  3. 群落均质化风险
    研究区域出现明显的分类群流失:Booderee的物种数从历史记录的5种降至现存2种,西南坡地和Nanangroe仅存4种。Southern Greater Glider等专性树洞依赖种(obligate hollow-users)的持续衰退,可能导致群落简化为以Common Brushtail Possum为主的单一化结构。

讨论部分强调,该研究颠覆了"常见物种无需优先保护"的传统认知——即使广布种如Common Ringtail Possum也在多数研究区域衰退。非稳态性的证实(如Krefft's Glider在3个区域呈现3种不同趋势)表明,基于聚合数据的保护评估可能掩盖区域性危机。作者提出"动态保护框架"建议:对同步衰退物种(如Southern Greater Glider)实施全域干预;对非稳态性物种则需"精准保护",例如在中央高地加强林分年龄管理,而在西南坡地重点控制温度敏感区的开发。

这项研究为理解大尺度生态响应提供了方法论范式,其揭示的"衰退为主、增长零星"格局(7:4)警示澳大利亚可能正在形成新的灭绝热点。研究团队建立的跨世纪生态数据库,将持续为评估保护措施有效性提供基准,特别是在2020年后全球生物多样性框架(GBF)实施的关键期。正如作者警示:"当常见物种开始消失时,整个生态系统已站在悬崖边缘"。

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