《Ecology and Evolution》:Illegal Hunting and Chimpanzee Distribution in the Seringbara Region of the Mount Nimba Strict Nature Reserve: A Multi-Scale Modelling Approach
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几内亚拥有全球约三分之二的极危西部黑猩猩种群,而宁巴山严格自然保护区已被确定为西非八个黑猩猩密度极高的区域之一。尽管受保护,该保护区仍面临三大威胁:生计农业、偷猎和工业采矿。本研究聚焦于理解保护区内Seringbara地区黑猩猩栖息地利用与人类狩猎活动之间的关
几内亚拥有全球约三分之二的极危西部黑猩猩种群,而宁巴山严格自然保护区已被确定为西非八个黑猩猩密度极高的区域之一。尽管受保护,该保护区仍面临三大威胁:生计农业、偷猎和工业采矿。本研究聚焦于理解保护区内Seringbara地区黑猩猩栖息地利用与人类狩猎活动之间的关系。研究人员利用黑猩猩觅食/移动、筑巢以及人类狩猎证据的GPS数据,采用广义线性模型和增强回归树方法,为每种活动类型开发了多尺度生态位模型。这些模型识别了潜在非法狩猎区、高黑猩猩活动区以及两者之间的空间重叠区域。黑猩猩活动主要在海拔750米以上、增强型植被指数较高且坡度较陡的区域被预测,而狩猎活动在树木覆盖密集的区域较少发生。黑猩猩和猎人都避开研究营地,但黑猩猩对整体人类存在的回避更为强烈。高海拔地区虽然提供了相对远离人类干扰的庇护所,但也成为预测的黑猩猩与猎人遭遇概率最高的区域。研究结果为保护规划提供了关键见解,确定了需要重点保护和监测的潜在区域。具体而言,黑猩猩与人类狩猎活动显著重叠的区域可作为协调保护工作的战略区域。
研究背景与意义
西部黑猩猩是全球四种黑猩猩亚种中唯一被世界自然保护联盟红色名录列为“极危”的亚种。1990年至2014年间,其种群数量下降了约80%,现存约52800只个体,且已在历史上分布的11个国家中的3个消失。几内亚拥有全球近三分之二的西部黑猩猩种群(约33140只),而宁巴山严格自然保护区位于几内亚和科特迪瓦交界处,是西非八个黑猩猩密度极高的区域之一。尽管该保护区仅允许科学进入,但仍面临生计农业、偷猎和工业采矿三大主要威胁。其中,虽然当地法律和习俗严格禁止猎杀黑猩猩,但来自外部的猎人对小型哺乳动物的狩猎活动仍可能通过误捕、伤害和人为干扰对黑猩猩构成威胁。此前研究表明,在发生过或正在进行狩猎的地区,黑猩猩倾向于在空间上回避人类存在。因此,本研究旨在调查Seringbara区域内:(1)影响人类狩猎活动的空间和生物物理因素;(2)影响黑猩猩筑巢和觅食/移动模式的空间和生物物理因素;(3)狩猎活动对黑猩猩分布的影响。
研究方法概述
研究人员在2022年8月至2023年8月的十二个月内,利用手持GPS设备记录了黑猩猩和人类的直接及间接证据,共收集901个出现点(633个觅食/移动点、185个筑巢点、83个狩猎点)。采用多尺度生态位建模方法,将每个环境变量转化为七个尺度(30m、100m、250m、500m、1km、1.5km、2km)的协变量,并通过单变量模型确定最优尺度。使用两种互补的建模方法:广义线性模型和增强回归树,分别进行100次迭代运行,每次使用不同的伪不存在点集。模型性能通过AUC、R2和S?rensen指数评估,并通过空间交叉验证控制过拟合。
研究结果
3.1 模型性能:研究人员训练了6个BRT模型和6个二项式GLM,共12种模型类型。BRT模型的交叉验证AUC值低于GLM,但训练数据集平均AUC值和R2值更高。尺度优化的BRT模型始终优于单尺度对应模型。对于GLM,多尺度方法仅在狩猎模型中表现出更好的预测性能。BRT预测具有更强的外推能力,可生成整个保护区的预测图,而GLM仅限于调查轨迹周围的最小凸多边形。
3.2 变量与尺度选择:相关性分析后,所有模型仅保留EVI和坡度。距离营地在几乎所有活动和建模框架中均排名靠前,是最一致的预测因子。坡度和海拔也表现出较强的一致性。不同建模方法间尺度的选择一致性较低。
3.3 人类狩猎模式:距离研究营地是唯一在所有GLM中95%置信区间不跨越零的预测因子。在BRT模型中,单尺度模型中距离营地最具影响力(~35%),多尺度模型中树木覆盖度(500m尺度)影响力最高(19.5%),狩猎活动在树木覆盖超过90%的区域显著减少。湿度(1500m尺度)呈负相关,距河流距离在GLM和BRT中均排名靠前。
3.4 黑猩猩觅食/移动模式:海拔是最具影响力的预测因子,黑猩猩偏好750米以上的较高海拔。地形位置指数(2000m尺度)是第二重要预测因子,表明黑猩猩偏好从低洼到山脊的各种地形特征。EVI(100m尺度)呈正相关,强调茂密健康植被的重要性。距离营地始终排在前四位,适宜性在距营地1250米后增加。
3.5 黑猩猩筑巢模式:坡度是关键预测因子,在15度以上筑巢适宜性大幅增加。海拔仍是BRT模型中最具影响力的变量。地形位置指数(2000m尺度)和湿度(2000m尺度)表明景观级地形和水文特征的重要作用。距离营地显示出明确的正相关关系,黑猩猩倾向于远离研究营地筑巢。
3.6 非法狩猎与黑猩猩分布的空间重叠:研究区域西部显示较低的黑猩猩适宜性和较高的狩猎概率。黑猩猩和猎人通常都避开研究营地,但猎人回避程度更大,形成保护性缓冲区。高海拔区域成为黑猩猩与猎人重叠最严重的区域。相关性分析表明两者在保护区使用上存在部分重叠,但空间分析揭示了不同的生态位使用模式。
讨论与结论
讨论部分指出,多尺度BRT模型相比单尺度模型表现更好,体现了纳入多尺度方法的必要性。黑猩猩对陡峭坡度的偏好可能提供更好的保护免受捕食者和人类干扰。海拔阈值(约750米)反映了村庄和农田主要分布在700米以下的景观特征。研究营地无意中创造了保护性缓冲区,因为猎人比黑猩猩更强烈地回避这些区域。高海拔区域虽提供了相对安全的环境,却也是黑猩猩与猎人相遇概率最高的区域,需优先监测和保护。研究结论强调:地形对栖息地选择的强烈影响凸显了保护多样化景观特征的重要性;研究营地的策略性布局可为濒危灵长类动物创造保护性缓冲区;多尺度生态位建模方法可识别单尺度分析可能忽视的关键栖息地特征,有望改进全球受威胁物种的栖息地评估方案。