从孤立到连通：基于伞护种白头叶猴的喀斯特保护区网络优化研究——图论模型与栖息地恢复模拟

本研究针对喀斯特森林生态系统破碎化威胁白头叶猴(Trachypithecus leucocephalus)生存的难题，采用集合物种分布模型(Ensemble SDM)与图论分析，首次量化了298个关键森林斑块（总面积590 km2 ）对景观连通性的贡献，发现600米缓冲区内农田-自然林转化可最优提升栖息地连通性，为喀斯特生物多样性保护提供了可操作的OECMs（其他有效区域保护措施）实施方案。

　　

喀斯特森林作为全球生物多样性热点区域，其独特的石灰岩地貌孕育了大量特有物种，却也因人类活动面临前所未有的破碎化危机。在中国广西崇左，仅存1300只的极危物种白头叶猴正被困在11个孤立的森林"岛屿"中，尽管种群数量近年有所恢复，但分布范围却持续萎缩——这种"种群增长而栖息地萎缩"的悖论，揭示了喀斯特保护中亟待解决的连通性难题。传统保护区的"孤岛式"管理已无法满足物种扩散需求，而盲目恢复又面临资源限制，如何科学识别关键枢纽斑块、精准制定恢复策略，成为喀斯特保护的当务之急。

针对这一挑战，中国的研究团队在《Biological Conservation》发表的研究开创性地将图论分析与保护生物学相结合。通过整合野外调查的23次道路穿越事件数据、141个分布点记录的栖息地偏好，以及基于Ensemble SDM（集合物种分布模型）模拟的扩散阻力面，团队构建了白头叶猴的景观连通性模型。研究特别关注了不同扩散距离（0.23-50 km）下森林斑块的拓扑重要性，并创新性地模拟了农田/人工林转化为自然林的不同缓冲距离方案（200-1000米）。

关键方法学

1. 集合物种分布模型(Ensemble SDM)量化栖息地适宜性；
2. 电路理论模型评估扩散阻力；
3. 概率连通性指数(dPC)识别关键斑块；
4. 基于图论的斑块重要性排序；
5. 多情景缓冲区恢复模拟（广西崇左4942 km²
   研究区域）。

研究结果

景观连通性格局
分析显示当前仅有53个关键斑块（351 km²
）位于保护区内，占连通性贡献前10%斑块总面积的59.5%。令人担忧的是，11个现存猴群分布点中，有7个位于保护区外的高孤立性斑块，其dPC值（扩散概率连通性指数）普遍低于保护区核心斑块38.7%。

最优恢复尺度
模拟发现600米缓冲区的恢复方案能使景观连通性提升217%，远超其他方案。该尺度下，新增的245个小斑块（<5 km²
）可作为OECMs（其他有效保护措施），将跨保护区扩散成功率提高至72.3%。

保护优先区
298个关键斑块构成"一核多卫星"网络结构，其中崇左保护区内的3个大型斑块（dPC>25%）承担核心枢纽功能，而外围的47个小斑块（平均面积1.2 km²
）作为"踏脚石"对维持基因流动至关重要。

讨论与意义
该研究首次证实了中等尺度（600米）的精准恢复对喀斯特物种保护的特殊价值：过小的缓冲区（<400米）无法有效连接孤立种群，而过大的方案（>800米）则边际效益骤减。提出的"核心保护区+OECMs网络"模式，为平衡保护与农业发展提供了新思路——例如将部分甘蔗田转化为次生林带，既维持农业生产又可提升18.4%的扩散成功率。

研究还揭示了伞护种策略的放大效应：优化白头叶猴栖息地网络的同时，可使同域分布的38种喀斯特特有种（如弄岗穗鹛、广西拟髭蟾）的潜在分布区覆盖度提升62%。这一发现为《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》中30%陆地保护的目标提供了区域性实施范本。

值得注意的是，作者团队特别强调保护措施的时序性——建议优先在猴群密度高但隔离严重的5个斑块（如渠楠-板利走廊带）实施恢复，这种基于种群动态的"精准保护"策略，可使有限资源下的保护效益最大化。这些发现不仅为喀斯特生态系统保护提供了可操作的路线图，更为全球范围内栖息地碎片化问题的解决贡献了中国方案。