长期相机陷阱监测揭示南非Maputaland保护区哺乳动物群落的恢复力与稳定性

本研究通过2013-2014和2022-2023两期相机陷阱调查，采用Royle-Nichols多物种占据模型评估了南非KwaZulu-Natal北部保护区哺乳动物物种丰富度与占据率变化。研究发现保护区面积与物种丰富度正相关，栖息地组成变化显著影响8个物种的占据率，同时揭示了偷猎活动对西部海岸保护区的威胁，为长期生物多样性监测提供了重要案例。

　　

在人类活动导致全球生态系统急剧改变的背景下，保护区（PAs）作为生物多样性的最后堡垒正面临前所未有的挑战。南非Maputaland保护区联盟作为重要的生物多样性热点区域，其哺乳动物群落长期受到栖息地改变、气候变化和偷猎活动的多重威胁。然而，关于这些压力如何影响封闭保护区内物种动态的长期研究仍然匮乏，这严重制约了保护策略的适应性调整。

南非夸祖鲁-纳塔尔大学的研究团队在《Landscape Ecology》发表的研究填补了这一空白。通过2013-2014和2022-2023两个调查周期，研究人员使用366个相机陷阱对iSimangaliso湿地公园（含东部海岸、西部海岸和假湾保护区）及Tembe大象公园进行了系统调查。研究创新性地采用Royle-Nichols多季节多物种层次模型（Royle-Nichols multi-session multi-species hierarchical model），在考虑不完全检测的情况下，评估了39种哺乳动物的物种丰富度和占据率动态。

研究方法的核心包括：1）标准化相机陷阱布设方案，在183个位点累计获取4508个相机日数据；2）基于15米缓冲区的栖息地类型提取，分析7种主要栖息地类型的覆盖率变化；3）应用Michaelis-Menten渐近模型确定最佳调查时长；4）采用贝叶斯框架下的多物种占据模型，解决稀有物种检测率低的问题。特别值得注意的是，研究团队通过比较两个独立调查周期的数据，有效分离了自然波动与人为影响的效应。

研究结果部分通过多个维度揭示了保护区内哺乳动物群落的动态变化：

栖息地变化与物种响应
对比两期数据发现，iSimangaliso湿地公园沿海低地森林覆盖率从20.8%增至34.8%，而沙林覆盖率从38.2%降至25.4%。这种变化导致 specialist物种如河马（Hippopotamus amphibius）和薮猫（Leptailurus serval）的检测率显著下降，而 generalist物种如大象（Loxodonta africana）和斑鬣狗（Crocuta crocuta）则表现出适应性增强。特别值得注意的是，沿海低地森林、沙丘森林和草地三种栖息地支持了最高的物种丰富度。

物种特异性变化
研究记录了39种陆地哺乳动物，新发现灰獴（Herpestes ichneumon）和棕鬣狗（Hyaena brunnea）两种物种，但同时缺失了2013-2014调查中出现的非洲野犬（Lycaon pictus）等3个物种。占据率分析显示，白犀牛（Ceratotherium simum）因反偷猎迁移政策导致占据率下降40%，而土豚（Orycteropus afer）等6个物种的占据率则显著上升。图3直观展示了关键物种在两个调查周期内的检测概率变化。

偷猎压力热点
西部海岸保护区表现出最严重的非法活动，相机盗窃率高达10%，且18%的相机位点记录到偷猎事件（图2）。与此对应，该保护区红小羚羊（Cephalophus natalensis）和蜜獾（Mellivora capensis）的检测率分别下降57%和70%，凸显出边缘效应对保护效果的削弱。

模型验证与保护区比较
Royle-Nichols模型验证显示良好拟合度（p=1.00），估计整个区域物种丰富度为30.4±2.92种。Tembe大象公园以33种居首，而面积最小的假湾保护区模型估计存在偏差。值得注意的是，尽管西部海岸和假湾保护区的估计物种丰富度下降，但整个哺乳动物群落表现出显著的稳定性。

讨论部分深入剖析了这些发现的保护生物学意义。研究证实，即使在高保护级别的封闭保护区内，哺乳动物群落也会经历显著重组过程。大象种群的增长正在重塑Tembe的植被结构，而2015-2016年的厄尔尼诺干旱事件后续影响解释了食肉动物（如斑鬣狗）数量增加的异常模式。特别重要的是，研究揭示了"纸面保护"的局限性——虽然西部海岸保护区在栖息地恢复方面取得进展（外来树种覆盖率从19.7%降至14.2%），但边缘地带的偷猎压力仍然抵消了这些努力。

这项研究的创新价值在于建立了长期监测的技术框架，证实了相机陷阱结合多物种模型在评估保护成效方面的强大能力。从实践角度看，研究为Maputaland保护联盟提供了明确的管理启示：需要加强西部海岸保护区的反偷猎巡逻，同时关注Tembe大象公园的植被动态对特有种的影响。这些发现对实现"昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架"的保护区管理目标具有重要参考价值。