尼泊尔Banke国家公园野生动物-车辆碰撞的时空格局与环境决定因素:保护生物学与道路生态学的交叉研究

【字体: 时间:2025年06月04日 来源:Scientific Reports 3.8

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  针对野生动物-车辆碰撞(WVC)对生物多样性及道路安全的全球性威胁,尼泊尔学者通过9年实地调查与空间统计分析,揭示了Banke国家公园内WVC的时空热点规律及关键环境驱动因素(如道路曲度、水源距离),提出针对性缓解措施,为保护濒危物种(如金巨蜥Varanus flavescens)提供科学依据,成果发表于《Scientific Reports》。

  

在全球化基础设施扩张的背景下,道路网络如同血管般贯穿自然生态系统,却成为野生动物的"死亡陷阱"。野生动物-车辆碰撞(WVC)不仅威胁物种生存(如尼泊尔濒危的金巨蜥Varanus flavescens),还造成年均数百万美元的经济损失。尤其令人担忧的是,发展中国家在平衡发展与生态保护时,常面临基础数据匮乏与政策脱节的困境。Banke国家公园作为尼泊尔关键生物走廊,其横贯东西的公路网正引发日益严重的WVC危机,但此前缺乏系统性研究量化这一问题的时空规律及驱动机制。

针对这一空白,由尼泊尔工程学院、中国科学院昆明动物研究所等机构组成的跨国团队,开展了一项长达9年(2015-2024)的里程碑式研究。研究人员采用多学科交叉方法,将97.3公里公路划分为500米网格单元,通过野外调查与公园档案结合,建立包含488起WVC事件的数据库。运用核密度估计(KDE)识别空间热点,结合负二项回归模型(GLMs)分析环境变量影响,首次揭示该区域WVC的生态驱动规律。

关键技术方法包括:1) 基于500米路段划分的空间采样框架;2) 核密度估计法定位WVC热点;3) 负二项广义线性模型(GLMs)分析道路曲度、冠层覆盖等12个环境变量;4) 季节性χ2检验评估时间分布差异;5) 基础设施距离分析(路标、涵洞对WVC的调节效应)。

研究结果呈现四大发现:

物种易感性
记录到20种哺乳动物、7种鸟类和4种爬行动物受害,哺乳类占比87.5%。野猪(Sus scrofa)(92例)和猕猴(Macaca mulatta)(72例)为最常碰撞物种。特别值得注意的是13起金巨蜥(CITES附录I物种)死亡案例,凸显道路对濒危物种的放大威胁。

空间热点格局
Muguwa-Obhari-Khairi三角区集中了60%的WVC事件,核密度分析显示这些路段具有显著聚集性。其中Muguwa路段每公里年均发生2.3起碰撞,是平均水平的4.6倍。

时间动态规律
秋季碰撞占比30%达峰值,与动物季候性迁徙吻合(χ2=23.1, p<0.001)。昼夜分析显示清晨(04:00-10:00)事故率最高(32%),可能与晨昏活动性增强相关。

环境驱动机制
道路曲度>75%的路段碰撞风险增加3.2倍(95%CI:1.8-5.7),而邻近水源(500-1000米)区域风险提升2.4倍。相反,直线路段(>30%直线率)和居民区邻近(<100米)具有保护效应。涵洞周边150米内WVC减少41%,证明其作为生态通道的有效性。

这项研究的意义在于构建了"环境因子-空间热点-季节动态"三位一体的WVC预测框架,为保护政策提供精准干预靶点。作者建议在Muguwa等热点区域优先建设生态廊道,结合秋季限速与智能路标系统。该成果不仅适用于喜马拉雅地区,其方法论(如500米分段模型)更可推广至全球保护区道路规划。正如讨论部分强调,这项研究将传统保护生物学与道路工程学交叉融合,为实现联合国可持续发展目标(SDG15)中的"陆地生态保护"子目标提供了可操作的科学范式。

论文的创新性体现在:1) 首次量化南亚保护区WVC的多尺度驱动因素;2) 验证涵洞作为低成本缓解措施的有效性;3) 建立濒危物种特异性风险评估模型(如四角羚Tetracerus quadricornis)。这些发现将推动"生态友好型道路"设计标准在发展中国家落地,平衡基础设施建设与生物多样性保护这一看似矛盾的双重需求。

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