印度西高止山脉Nelliyampathy山区线性基础设施与景观特征对野生动物路杀的影响研究

【字体: 时间:2025年07月15日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对线性基础设施扩张导致的野生动物路杀问题,在印度西高止山脉Nelliyampathy山区开展了为期一年的系统调查。研究人员通过22次路杀调查记录了330例脊椎动物死亡事件,涉及72个物种,并采用随机森林算法分析环境参数对路杀的影响。研究发现咖啡种植园、水体等环境因素与路杀率显著相关,年路杀估计达5490例。该研究为热带生物多样性热点地区的道路生态管理提供了重要数据支持。

  

在全球化快速发展的今天,道路网络的扩张已成为威胁野生动物生存的重要因素。据统计,全球道路总长已超过3600万公里,印度作为世界第二大道路网络国家,其道路长度从1951年的39.9万公里激增至2015年的467万公里。这种基础设施的迅猛发展带来了严重的生态后果——动物-车辆碰撞(AVC)已成为仅次于合法捕猎的野生动物第二大死因。在被称为"生物多样性热点"的西高止山脉地区,这一问题尤为突出,该地区虽然仅占印度国土面积的不到6%,却孕育着全国30%的野生动物物种。

位于印度喀拉拉邦Palakkad区的Nelliyampathy山区,是西高止山脉南段的重要生态区域。这里海拔从100米到1700米不等,年降雨量达3644毫米,拥有常绿林、半常绿林和湿润落叶林等多种植被类型。随着道路网络的扩展,这片生物多样性丰富的区域正面临着日益严重的野生动物路杀威胁。此前该地区缺乏系统的路杀研究,使得保护工作缺乏科学依据。

为了填补这一研究空白,来自印度动物园推广组织、迈索尔大学、曼尼帕尔高等教育学院等机构的研究团队开展了一项为期一年(2023年6月至2024年5月)的系统研究。研究团队在50公里长的Nemmara-Nelliyampathy主干道上进行了22次系统调查,记录了所有脊椎动物路杀事件,并收集了22种环境参数数据。通过随机森林算法和广义线性模型(GLMs)分析,揭示了不同环境因素对各类脊椎动物路杀的影响规律。

研究采用的方法主要包括:1) 每月两次的日间道路调查,以10公里/小时的速度系统记录路杀个体;2) 每500米设置样点,通过视觉估计和样方采样记录植被类型、地形特征、水体距离等22种环境参数;3) 使用随机森林模型筛选重要预测因子,再通过GLMs分析各因素与路杀率的关系;4) 利用QGIS软件绘制路杀热点分布图。所有数据收集均获得喀拉拉邦林业部门批准,符合伦理要求。

研究结果部分呈现了丰富的数据发现:

在"Results"部分,调查共记录330例路杀个体,涵盖4类脊椎动物72个物种。爬行动物占比最高(66.09%,43种228例),其次是两栖类(20.29%,11种70例),哺乳动物(9.57%,10种23例)和鸟类(4.06%,8种9例)相对较少。其中1种两栖类被列为濒危(EN),2种近危(NT),3种易危(VU),7种数据缺乏(DD)。特有物种方面,33种为印度特有,22种为西高止山脉特有。

"Impact of different environmental factors"分析显示:总体路杀最重要的预测因子是咖啡种植园(%IncMSE=14.91),其次为泥泞地形和水坝水源。两栖类路杀与稻田种植呈正相关(β=2.37,p=0.01),与水坝水源负相关(β=-1.27,p=0.01)。爬行类受咖啡种植园(β=-1.18,p=0.00)和水坝水源(β=-0.66,p=0.00)显著影响。鸟类和哺乳类则与泥泞地形关系最密切(%IncMSE=8.62)。

在"Spatial representation"部分,热图分析显示不同类群的路杀热点分布存在差异,但同种动物在不同季节的分布模式变化不大。爬行动物在各季节都占路杀总量的60%以上,两栖类在后季风期路杀率较高。值得注意的是,与预期相反,季风高峰期路杀数反而较低,研究人员推测这与尸体被雨水冲走或食腐动物活动增加有关。

"Discussion"部分深入探讨了这些发现的生态学意义。爬行动物成为路杀主要受害类群,与其在道路上晒太阳的习性、运动方式以及对道路边缘微生境的偏好有关。两栖类路杀数可能被低估,因为夜间活动的物种在日间调查中难以被发现。研究推算该路段年路杀估计达5490例,相当于0.3例/公里/年,虽低于印度全国平均水平(15.45例/公里/年),但对当地种群的影响不容忽视。

这项发表在《Scientific Reports》的研究具有重要的保护实践价值。首先,它首次系统量化了西高止山脉关键生态区的路杀现状,为评估基础设施对热带生物多样性的影响提供了基线数据。其次,识别出的关键环境因子(如咖啡园、水体等)可为道路规划提供科学依据,指导在特定区域设置减速带、动物通道等缓解措施。最后,研究建议将夜间调查纳入监测体系,以更全面评估对夜行性物种的影响。

目前,Nelliyampathy山区已实施夜间交通管制(晚9点至早6点禁行)来保护夜行性野生动物,这一措施与研究发现相互印证。研究人员强调,在道路网络持续扩张的背景下,必须将生态因素纳入基础设施规划和管理的各个环节,才能实现发展与保护的平衡。该研究不仅为西高止山脉,也为全球热带地区的道路生态学研究提供了重要参考。

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