城市边缘带濒危物种栖息地精细化建模:以豹纹蜥(Timon lepidus)的生态位与人为庇护所互作机制为例

【字体: 时间:2025年07月01日 来源:Global Ecology and Conservation 3.5

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  本研究针对城郊动态景观中生物多样性保护与城市发展的矛盾,通过高分辨率物种分布模型(SDM)揭示了濒危物种豹纹蜥(Timon lepidus)在异质化城市边缘带的分布规律。研究创新性地量化了自然/人为庇护所资源对栖息地适宜性的影响,预测了不同土地开发情景下的生态风险,为协调城市发展与物种保护提供了科学依据。成果发表于《Global Ecology and Conservation》,对濒危爬行动物保护具有重要实践价值。

  

在地中海沿岸快速城市化的背景下,城郊地带正经历着自然栖息地破碎化与人为资源重新配置的双重压力。作为欧洲受保护的濒危物种,豹纹蜥(Timon lepidus)因其特殊的洞穴依赖性生态特征(无法自主挖掘洞穴,需依赖环境中的天然或人工缝隙),成为研究城市化对爬行动物影响的理想模型。传统研究多关注气候尺度分布,但法国原子能与替代能源委员会(CEA)的研究团队发现,局域尺度土地用途的微小累积变化可能对该物种存续产生决定性影响。

研究团队选择法国卡达拉什研究中心900公顷的典型城郊景观作为案例,该区域具有非连续建筑群、管理草地与半自然生境镶嵌的特点。通过构建双层物种分布模型体系:首先预测自然洞穴分布概率,继而整合城市特征参数建立豹纹蜥栖息地模型。结果显示,电网沟槽系统(主要人为庇护所)长度是影响分布的最强预测因子(贡献度>0.15),其次为不透水表面比例(45%为适宜性拐点)和自然庇护所概率。值得注意的是,栖息地适宜性随道路密度增加而显著降低,证实了交通基础设施的生态阻隔效应。

关键技术包括:(1)采用300个60m网格样方系统调查自然洞穴;(2)整合11种算法构建集成模型;(3)设计3种土地规划情景(电网改造、城市扩张、人工庇护所建设)进行预测。结果表明,电网系统现代化改造将导致98.24公顷栖息地丧失,而战略性地布设人工庇护所可新增4.02公顷适宜栖息地。

在讨论部分,研究者强调城郊绿地管理需兼顾植被结构与人工设施的生态功能。特别指出传统火灾防控导致的灌丛清理会消除天然洞穴资源,迫使物种依赖不稳定的人为结构(如破损管线)。这种资源波动可能形成"生态陷阱",建议将持久性洞穴设计纳入基建规划,这与绿色基础设施(GI)理念高度契合。研究创新点在于首次量化了城郊异质景观中"庇护所-觅食地"的空间耦合机制,为《法国国家豹纹蜥保护行动计划》提供了实施框架。

该研究的实践意义在于:(1)证实中等城市化强度(不透水表面<45%)可能通过增加庇护所资源提升栖息地质量;(2)提出"微观生境补偿"策略,即在开发不可避免区域通过定向建造人工洞穴抵消生态损失;(3)建立5米分辨率的预测模型可直接指导地方保护规划。未来研究需结合功能连通性分析,评估栖息地斑块间的物种交流动态。这项成果为协调城郊带可持续发展与生物多样性保护提供了可操作范式,尤其对地中海地区受威胁爬行动物的保护具有示范价值。

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