《Conservation》：Impact of Environmental and Human Factors on the Populations of the Lesser Kestrel (Falco naumanni) at National and Local Scales
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本研究通过整合全国尺度分布数据与科尔多瓦省局部繁殖监测，揭示了黄爪隼（Falco naumanni）种群动态的核心驱动机制。研究发现非灌溉作物、草地面积与猎物资源正向促进物种分布，而城市化、水域与高海拔具显著负效应；局部尺度上景观破碎化（如平均斑块面积减小）与人工巢址可提升繁殖群丰度。研究创新性结合广义线性模型（GLM）与负二项分布解析多尺度生态因子，为濒危猛禽保护提供空间明确的优先区划（如低适宜性现生种群与高潜力再引入区）。
摘要
全球生物多样性衰退主要源于人类活动驱动的土地利用变化、农业集约化、栖息地退化和气候变化，正深刻影响包括猛禽在内的诸多物种。黄爪隼（Falco naumanni）作为与传统农业景观紧密关联的濒危殖民性猛禽，在西班牙经历了显著的分布与种群动态变化。理解其生存的环境与人为驱动因子对制定有效保护策略至关重要。本研究结合全国尺度出现数据与地方繁殖信息，识别影响该物种空间格局的关键因素及局部种群衰退的潜在成因。全国模型显示，黄爪隼存在与猎物可获得性、草地和非灌溉作物呈正相关，而城市区域、水域及高海拔则具抑制作用；气候变量（最暖季度降水和温度年较差）亦是显著预测因子。在科尔多瓦省局部尺度上，种群丰度在非灌溉农区及部分人工改造栖息地中上升，但在林地、开放自然区域及大斑块主导景观中下降。研究结果凸显了保护异质性传统农业镶嵌体及维持猎物丰富的开放栖息地的紧迫性，通过多尺度整合为西班牙黄爪隼衰退阻遏行动提供了可操作的空间保护优先级依据。
1. 引言
生物多样性锐减已构成全球性生态危机，其中土地利用转型、栖息地破碎化及气候变化被确认为主要驱动力。位于营养级顶端的猛禽类群因生态位特化更易受此过程冲击，黄爪隼的生存状况不仅反映小型殖民猛禽的生存压力，更是开放农业景观生态健康的关键指示器。该物种依赖传统农区（如伊比利亚半岛的谷物草原）提供觅食地与巢址（如石砌建筑墙洞），但农业集约化导致非灌溉作物缩减约13%，灌溉田与橄榄园扩张，加之传统休耕系统消失及农药滥用，致使其繁殖成功率和栖息地质量持续恶化。尽管黄爪隼作为农业害虫天敌具有重要生态功能，其种群在西班牙36个繁殖省份中至少14个出现衰退，2012-2019年间累计下降43%，安达卢西亚地区部分省份损失率达40-70%。巢址流失（如传统建筑“mechinales”被现代建材覆盖）、猎物密度降低及栖息地连通性下降共同加剧其濒危状态，亟需通过多尺度生态建模明确保护优先级。
2. 材料与方法
2.1. 研究区域
全国分析覆盖西班牙全境，以地中海气候为主导的异质农业景观为核心研究区；局部模型聚焦科尔多瓦省，该地大陆性地中海气候与谷物-橄榄种植镶嵌系统为黄爪隼提供了典型栖息地。
2.2. 生物学数据
全国尺度使用西班牙陆生物种库（IEET）的10×10 km UTM网格化出现数据（1081个有效记录）；地方尺度采用科尔多瓦省2012-2023年系统化繁殖普查数据，以10 km半径缓冲区（基于繁殖季家域范围）作为景观分析单元，并生成伪缺失区进行对比。
2.3. 解释变量
全国模型整合19项生物气候变量（WorldClim v2.1）、海拔、人类足迹指数（Human Footprint Index）、土地利用（CORINE Land Cover 2018）、普通隼（Falco tinnunculus）出现数据（作为潜在竞争指标）及7种小型哺乳类猎物出现数据。局部模型则基于SIOSE 2017土地覆盖数据计算景观格局指标（如平均斑块面积、香农多样性指数）及距农舍距离。所有变量经标准化处理，并通过方差膨胀因子（VIF≤3）与皮尔逊相关（|r|>0.8）排除多重共线性。
2.4. 统计分析
全国模型采用二项分布广义线性模型（GLM）分析出现-缺失数据；局部模型使用负二项分布GLM拟合繁殖对数量。模型通过70%-30%训练-验证集分割、AIC逐步回归选择最优结构，并以均方根误差（RMSE=4.70）及残差诊断验证模型性能。最终结果空间投影至全国及省级尺度，识别低适宜性现生种群区（概率<0.1）与高潜力再引入区（概率>0.5）。
3. 结果
3.1. 全国尺度模型
黄爪隼分布显著关联猎物丰富度（p<0.0001）、非灌溉作物（p<0.0001）与草地（p<0.05），而城市区（p<0.01）、水域（p<0.0001）与海拔（p<0.0001）呈负效应。温度年较差（Bio7）正相关、最暖季度降水（Bio18）负相关，印证物种偏好干热大陆性气候。人类足迹指数正相关（p<0.0001）反映其对中度人为改造农业景观的适应性。空间投影显示高适生区（概率>0.39）集中于安达卢西亚、埃斯特雷马杜拉等西南部谷物平原，而北部山区与地中海沿岸概率≤0.02。
3.2. 局部尺度模型
科尔多瓦省164个繁殖群监测显示，非灌溉作物（p<0.001）与城市区（p<0.01）显著促进种群丰度，林地（p<0.001）、水域（p<0.05）及开放自然区（p<0.001）则具抑制作用。平均斑块面积负效应（p<0.05）揭示物种偏好细碎化农业镶嵌景观。模型预测图清晰显示繁殖对高值区聚集于科尔多瓦省中南及东南部传统农区，而北部林区丰度显著偏低。
4. 讨论
4.1. 全国格局驱动机制
猎物资源与共存物种（普通隼）的正向关联凸显黄爪隼对开放觅食地的依赖，气候适应性则体现为对夏季干旱与高年温差的偏好。非灌溉作物作为核心正因子印证传统农业生态系统的保育价值，而城市区负效应可能源于巢址破坏（如建筑改造），但其在局部模型中的正效应提示人工巢箱的潜在补偿作用。人类足迹指数的正相关进一步说明适度人为干扰创造的异质景观可协同提升栖息地质量。
4.2. 局部格局生态解读
斑块规模负相关与景观破碎化正效应共同表明，黄爪隼依赖边缘效应高的细碎化农田以提升觅食效率。农舍距离未达显著性可能因分析尺度未覆盖巢址质量（如建筑孔洞可用性），凸显微观栖息地结构参数在未来研究中的重要性。空间预测与实地普查的高度吻合验证了模型在识别局部高适宜性区域的可靠性。
5. 结论
多尺度分析揭示黄爪隼生存依赖传统农业景观的维持，非灌溉作物、草地及中度人为干扰为其关键正因子，而森林扩张、水域增多及大面积均质化景观构成主要威胁。研究提出的保护优先区划（如低适宜性现生区与高潜力再引入区）为西班牙黄爪隼保护行动提供了科学依据，强调应将景观异质性管理与巢址保护纳入农业政策制定框架。
