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半干旱巴塔哥尼亚自然保护区植物群落结构动态:原驼放牧与气候的互作机制及其生态意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月16日 来源:Journal of Environmental Management 8.0
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本研究针对巴塔哥尼亚自然保护区高密度原驼(Lama guanicoe)种群是否导致过度放牧的争议,通过15年纵向监测,结合环境承载力(CC)评估和植被-土壤指标分析,发现原驼密度虽达区域最高记录但未超CC,植被动态主要受季节性水分有效性(rET)驱动,仅在极端干旱年与原驼密度呈负相关,为原生草食动物管理提供了重要生态学依据。
在广袤的巴塔哥尼亚干旱区,一场持续百年的"牧场之争"正在上演。随着当地绵羊养殖业的衰退和原驼(Lama guanicoe)保护措施的加强,这种南美洲特有的骆驼科动物种群数量显著回升,引发了牧场主与生态保护者之间的激烈争论——高密度的原驼是否会像家畜一样导致土地退化?这个问题的答案关系到整个南美干旱区生态系统的可持续管理。
位于阿根廷东北部的圣巴勃罗德瓦尔德斯野生动物保护区(RSPV)成为了破解这一科学谜题的天然实验室。这里保存着典型的巴塔哥尼亚灌木-草地生态系统,自2005年转为保护区后,原驼种群在没有主要天敌和人为干扰的情况下自由增长。研究人员开展了长达15年的生态监测,试图解答三个核心问题:原驼密度是否超过环境承载力?植被和土壤指标是否呈现过度放牧特征?这些变化主要受气候还是动物密度驱动?
研究采用了多学科交叉的方法论体系:通过标准化距离采样法每年估算原驼种群密度;在5种植被类型中设置固定样方监测16个植被-土壤指标;基于历史气候数据和Penman-Monteith方程计算相对蒸散发指数(rET)量化水分有效性;运用混合效应模型分析环境因子与生态指标的关联性。
【研究结果】
原驼密度与承载力
监测显示原驼密度在2016年前快速增长,随后在4.8-6.3头/km2区间波动,低于理论最大承载力(7.5头/km2)。这种"自我调节"现象主要源于家族群数量稳定后,单身雄性个体的自然扩散。
植被-土壤动态
与过度放牧假说相反,植物基盖度(plant bases)和生物土壤结皮(biological soil crusts)在多数群落呈上升趋势,多年生禾草(perennial grasses)和凋落物(litter)呈现不规则波动。仅在2015、2020等极端干旱年观察到原驼密度与禾草盖度的负相关。
气候驱动效应
季节性rET解释了植被结构年际变异的62.1%,而原驼密度的独立解释力不足5%。特别是在生长季,水分有效性对多年生禾草的影响强度是放牧压力的3倍。
这项研究颠覆了传统认知:即使在高密度条件下,具有自然扩散能力的原驼种群也不会引发类似家畜的过度放牧效应。其深层机制在于:1)原驼的采食策略具有空间异质性;2)植物与原生草食动物的协同进化塑造了抗干扰能力;3)气候波动主导着干旱区生态系统的短期动态。
该成果为巴塔哥尼亚生态系统管理提供了关键科学依据:首先,驳斥了"原驼威胁论",支持其在生态恢复中的积极作用;其次,证实了气候因子在干旱区植被动态中的决定性作用;最后,建立了一套适用于评估原生草食动物影响的指标体系。这些发现对全球干旱区保护政策制定具有重要参考价值,特别是在气候变化加剧的背景下,为协调生物多样性保护与土地可持续利用提供了新思路。
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