基于智能体模型模拟苏格兰野猪重引入种群动态与栖息地扩张的长期预测研究

苏格兰野猪( Sus scrofa )重引入引发的生态与社会矛盾日益突出，研究人员采用智能体建模(ABM)技术，构建了整合繁殖、死亡和迁徙规则的空间显式模型。该研究首次对苏格兰野猪种群进行50年长期预测，证实现存4个种群具有持续生存力，年均增长率达1.01，栖息地扩张速率532 km2 /年，为制定科学管理政策提供了量化依据。

　　

野猪重引入作为全球生态恢复的重要举措，却因非法释放和生态影响评估不足引发持续争议。苏格兰地区自1970年代出现的野猪种群，其来源、分布和未来趋势长期缺乏科学数据支撑，导致管理政策制定陷入两难——既需平衡生态系统功能恢复的道德责任，又面临农作物损害、疾病传播等现实冲突。传统研究多聚焦短期种群建立阶段，对长期空间动态的预测工具严重缺失，这种知识断层使得政策制定者难以预判未来50年可能出现的生态经济影响。

针对这一科学难题，研究人员开发了基于NetLogo平台的智能体模型(Agent-Based Model, ABM)，通过整合10类土地覆盖数据、25个历史养殖场位置和文献获取的生命史参数，构建了1 km²
分辨率的空间显式模型。模型创新性地实现了三大突破：首次在野猪ABM中动态模拟声音群(sounder)社会结构；引入季节性作物成熟和树木丰年(masting)等环境随机性；开发了包含密度依赖、栖息地选择和返巢行为等5种混合运动规则。关键技术包括：(1)采用拉丁超立方抽样(LHS)进行±10%参数不确定性分析；(2)基于模式导向建模验证迁徙距离和家域大小；(3)利用NBN atlas数据库1976-2024年野猪目击记录进行空间分布验证。

研究结果揭示：模型成功复现了雄性16.6 km、雌性4.5 km的迁徙距离差异，以及雄性10.2 km²
、雌性7.22 km²
的家域大小，与文献记录高度吻合。空间验证显示模拟访问频率与真实目击记录显著相关(p<0.001)。未来预测表明：现存种群中西部高地、邓弗里斯-加洛韦等4个核心区具有持续生存力，100年后种群预计增长至2339头，年均扩张532 km²
。值得注意的是，农场空间位置显著影响灭绝概率——加洛韦半岛养殖场因隔离和贫瘠生境导致100%灭绝，而毗邻优质半自然草场的农场仅39%灭绝风险。

讨论部分强调，该模型首次量化了苏格兰野猪的长期生存阈值，证实当前争议最大的北部莫瑞/阿伯丁郡种群确实具备生态持续性。研究创新点在于将社会行为(声音群动态)与空间生态过程耦合，突破了传统分布模型仅关注栖息地适宜性的局限。尽管模型存在未考虑长距离扩散事件等局限，但其预测结果为制定差异化区域管理政策提供了科学依据：中央城市带因栖息地破碎化自然形成扩散屏障，而高地扩张热点区需提前规划人兽冲突缓解措施。研究者建议下一步整合气候变化情景和经济效益模块，以评估不同管理策略的生态-社会协同效应。这项发表于《Ecological Informatics》的研究，为争议性物种重引入提供了可推广的决策支持工具。