《Global Ecology and Conservation》：Multi-Scale Analysis Reveals the Differential Impacts of Forest Loss and Fragmentation on Mammal Species in Southwest China and Their Conservation Implications
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本研究针对全球土地利用变化导致的森林丧失与破碎化对生物多样性构成的严重威胁，通过多尺度分析探讨了中国西南黔北高原人类改造森林景观中哺乳动物群落对景观结构的响应。研究利用长期红外相机监测数据，结合单物种占域模型，揭示了森林丧失与破碎化对不同哺乳动物类群的差异化影响尺度与效应：森林丧失在更大尺度上产生负面效应，而破碎化主要在较小尺度上产生正或负效应。结果表明，中食肉动物表现出对破碎化景观的较强适应性，而有蹄类则回避低森林覆盖和高破碎化区域。该研究为制定人类改造景观中的多尺度保护策略提供了重要科学依据，强调了维持大面积森林斑块及考虑物种核心家域内破碎化效应的必要性。
在全球土地利用变化日益加剧的背景下，森林的丧失与破碎化已成为驱动生物多样性急剧下降的主要威胁之一。曾经原始的自然森林生态系统正因人类活动（如采伐、农业、牧场和城市扩张）而不断萎缩和片段化，将连续的自然环境转变为由森林斑块组成的镶嵌体。这种转变对森林生物多样性产生了深远影响，导致物种种群丰度、分布和遗传多样性发生显著变化。然而，关于景观组成（栖息地类型比例）与景观配置（栖息地空间排列）何者对生物多样性影响更大的争论仍在持续，且这一争论因尺度依赖性而变得更加复杂——物种对景观变化的响应会随空间尺度的不同而变化。因此，理解生物群落如何响应人为改造的景观，对于在人类主导的景观中制定最优的生物多样性保护空间策略至关重要。
哺乳动物作为受土地利用变化影响显著的类群，其对干扰景观的响应因其生活史特征而异。特别是依赖森林的物种最为脆弱，因为破碎化会对其产生有害的边缘效应，导致种群下降，限制物种移动和基因流动，并切断景观连通性。而广布种对干扰的敏感性较低，甚至可能在人类改造的景观中繁衍生息。这使得哺乳动物成为评估景观变化影响的理想类群。尽管近年来中国在哺乳动物监测与保护研究方面开展了大量工作，但多数栖息地研究集中于濒危物种的栖息地适宜性或微生境分析，关于多空间尺度生态适应的研究却鲜有报道。尤其在其他哺乳动物物种，以及在人类改造景观中的相关研究仍然有限。
为了填补这一空白，研究人员在中国西南部贵州省北部的典型人类改造森林景观中展开研究，旨在评估森林丧失和破碎化对当地森林哺乳动物群落的影响及其尺度效应（Scale of Effect, SoE）。研究团队提出了四个关键假设：首先，森林破碎化指标（如斑块数量和边缘密度）的尺度效应值将小于森林覆盖度；其次，森林覆盖和破碎化的尺度效应随物种体重增加而增大；第三，物种响应会因其生态和栖息地需求而异，森林覆盖度预计对森林依赖种产生积极影响，而破碎化可能对其产生负面影响，但对广布种可能主要产生积极影响；最后，物种出现同时受到景观尺度和局部尺度变量的共同影响。
为验证这些假设，研究人员在2019年3月至2020年10月期间，持续在研究区域的森林斑块中部署了138台红外相机陷阱（Acorn Ltl-6210），对目标哺乳动物物种的出现情况进行调查。相机布设点选择在野生动物可能出现的区域，如兽径、林下小径或林窗附近。研究共获得4763条有效独立记录，涉及5种中食肉动物（豹猫Prionailurus bengalensis、亚洲狗獾Meles leucurus、花面狸Paguma larvata、中华鼬獾Melogale moschata、沙獾Arctonyx collaris）和2种有蹄类（毛冠鹿Elaphodus cephalophus、小麂Muntiacus reevesi）。根据其对森林的依赖性和对环境干扰的敏感性，将中食肉动物归类为广布种，而有蹄类归类为森林栖息地特化种。
在数据分析方面，研究采用了单物种占域模型（single-species occupancy model）来评估尺度效应，即每个景观变量最能预测物种响应的空间尺度。模型估计了两个参数：占域概率（ψ，反映物种在采样期间在某个位点出现的概率）和探测概率（p，反映物种在某个位点的整体活动强度）。研究人员围绕每个相机位点定义了同心缓冲区（半径100-1300米，以100米递增）来评估景观变量，包括森林覆盖度（PLAND）、边缘密度（ED）、森林斑块数量（NP）、景观形状指数（LSI）和凝聚度指数（COHESION）。此外，还测量了局部栖息地结构变量（如平均胸径DBH、树木覆盖度TC、灌木覆盖度SC）和人类干扰变量（如与居民区的距离DRA、牲畜存在PL）。通过比较不同尺度模型的Akaike信息准则（AIC）来确定最佳尺度效应，并利用模型平均化来评估各变量对物种占域概率的相对重要性。
研究结果揭示了丰富的生态学信息。在尺度效应方面，研究发现不同物种对景观变量的尺度效应存在显著差异，但不同景观变量之间的尺度效应差异不显著。与预测一致，森林覆盖度的尺度效应中位数倾向于大于边缘密度和森林斑块数量，表明栖息地数量在更宽的景观尺度上更为重要，而栖息地破碎化的效应则在相对较小的尺度上更为关键。然而，尺度效应与物种体重之间并未发现关联，提示尺度效应由复杂的直接和间接因素相互作用驱动，区域背景可能比物种特异性状更具影响力。
在物种占域模式方面，森林覆盖度对所有研究物种的占域概率均产生积极影响，其中对中华鼬獾、毛冠鹿和小麂的影响尤为显著，表明这些物种更依赖于森林覆盖率较高的景观。然而，森林破碎化的影响则因物种而异，呈现出对比鲜明的响应：森林斑块数量与小麂的占域概率呈显著负相关，表明森林破碎化增加对其存在产生不利影响；相反，中华鼬獾的占域概率则随着斑块数量和边缘密度的增加而显著上升，表明其偏好更为破碎化的景观。这清晰地展示了不同生态类群对破碎化的差异化响应。
在局部尺度上，灌木覆盖度对大多数物种的占域概率有积极影响，特别是对亚洲狗獾和花面狸的影响显著，表明复杂的林下条件有利于这些物种的存在。然而，树木覆盖度和胸径（代表森林成熟度的指标）对物种出现的影响均不显著，表明这些哺乳动物在选择栖息地时并不依赖成熟的森林属性。关于人类干扰，大多数中食肉动物可能使用与人类活动重叠的区域，特别是豹猫的出现与牲畜存在呈显著正相关；而沙獾则表现出回避人类定居点的倾向，其出现与居民区距离呈正相关。
研究的讨论部分对结果进行了深入阐释。尺度效应的差异支持了栖息地数量在较大尺度上对哺乳动物扩散更为重要，而破碎化在较小尺度上影响其核心家域内栖息地可用性的理论预测。然而，这种模式并非普遍适用，强调了区域背景在形成尺度效应中的重要性。物种占域模式的差异则反映了其生态性状的差异。广布种（如中食肉动物）对景观改造的敏感性较低，且具有更强的扩散能力，常常通过利用急剧的资源梯度而在边缘环境中繁衍生息，这支持了“中捕食者释放假说”（Mesopredator Release Hypothesis）。而特化种（如有蹄类）对森林丧失和破碎化的脆弱性则凸显了驱动某些哺乳动物物种衰退的潜在过程，强调了采取保护行动的紧迫性。
综上所述，这项研究通过多尺度分析，量化了森林丧失与破碎化对中国西南部人类改造景观中哺乳动物物种出现模式的尺度效应和相对影响，为该区域物种多样性驱动因素的研究增添了宝贵信息。研究强调，在评估物种对不同栖息地的响应时，考虑多空间尺度至关重要，尤其是在景观尺度上，需要考虑最强的物种-景观关系。保护策略必须考虑不同类群对破碎化的特异性响应。对于“弱者”物种（如本研究中的有蹄类），应通过优化森林斑块配置来减少其核心家域内的破碎化，确保森林哺乳动物在人类改造景观中具有更大的持久性。该研究最终指出，在人类活动持续影响自然生态系统的今天，制定基于科学实证的、具有针对性的多尺度保护策略，是维系生物多样性与生态系统功能的关键所在。
