工业缓解措施对北极驯鹿有效性的测试

《Journal of Applied Ecology》：Testing the efficacy of industrial mitigation measures for caribou in the Arctic

　　

缓解措施通常被实施以减少工业发展对野生动物的负面影响，但其有效性并不总是得到评估。例如，北极的油田通常采用设计特征，旨在提高迁徙性荒原驯鹿（Rangifer tarandus）的渗透性，尽管这些特征中一些的有效性缺乏实证证据。鉴于北美北极地区能源开发的预期增长，研究人员检验了两种常用于迁徙驯鹿的缓解措施——抬高管道（elevating pipelines）以及将道路与管道分离（separating roads and pipelines）——是否有效提高了驯鹿穿越基础设施的概率。研究在夏季对阿拉斯加中央北极种群（Central Arctic Herd, CAH）的成年雌性驯鹿进行，分析了来自遥测项圈（telemetry collars）（2015–2020年）的运动数据，并结合油田基础设施的空间数据。为评估驯鹿是否因缓解措施而穿越基础设施，研究人员使用了非线性二项式模型（non-linear binomial model）和步骤选择模型（step selection model）。研究发现，当最近管道被抬高（≥1.5?m）时，驯鹿更可能穿越该管道，这一结果支持当前的缓解建议。同时，研究人员发现，当道路与管道相邻而非空间分离时，驯鹿更可能同时穿越道路和管道，这一结果与推荐的缓解策略相矛盾。综合与应用（Synthesis and applications）：随着全球各地新能源项目的设计与实施，确保野生动物缓解努力的有效性得到科学验证至关重要。在北美北极地区，此类努力对于最大限度减少不断扩大的工业发展对迁徙驯鹿及其依赖驯鹿维持生计的人类社区的影响至关重要。

**研究背景与问题**：全球能源需求推动基础设施扩张，导致栖息地丧失、破碎化及退化，对野生动物产生多种影响（如运动改变、分布迁移、种群数量下降）。在北美北极地区，油田开发（如阿拉斯加北坡的普拉德霍湾油田）通常采用设计缓解措施（如抬高管道、分离道路与管道）以增强驯鹿（Rangifer tarandus）的景观渗透性，但这些措施的有效性缺乏充分的实证评估。随着能源开发在北美北极的预期增长，验证这些措施对迁徙驯鹿的有效性成为当务之急，尤其是驯鹿具有重要的生态、经济和文化价值，且其种群正面临气候和开发压力。论文发表在《Journal of Applied Ecology》。

**关键技术方法**：研究人员基于2015–2020年夏季阿拉斯加中央北极种群（CAH）75只成年雌性驯鹿的全球定位系统（GPS）项圈数据，获取214个驯鹿-年的定位。结合北坡三个油田（普拉德霍湾、库帕鲁克、米尔恩角）的道路、管道、井场等基础设施空间数据（来自Hilcorp Alaska, LLC和ConocoPhillips Alaska, Inc.）。采用二项式广义加性模型（GAM）分析管道高度对穿越概率的影响，使用步骤选择模型（SSF）分析道路与管道间距对穿越行为的影响，并纳入栖息地协变量（如海拔、距海岸距离、土地覆盖类型、蚊虫指数）及步骤长度、基础设施密度等控制因子。

**研究结果**：
**3.1 管道高度对穿越概率的影响**：基于6684个位于基础设施2 km内的驯鹿步骤（其中1720个穿越管道），二项式GAM模型显示，在控制其他协变量后，管道高度显著影响穿越概率。当最近管道高度≥1.5 m时，驯鹿穿越概率是地面高度管道时的两倍以上，且高度≥1.5 m后概率趋于稳定。
**3.2 道路与管道间距对穿越行为的影响**：基于10253个使用步骤和102530个可用步骤（最近道路与管道间距≤500 m）的步骤选择模型表明，当道路与管道相邻时，驯鹿更可能同时穿越至少一条道路和一条管道；当两者间距增大时，驯鹿更可能仅穿越单一线性特征（道路或管道）。这表明分离道路与管道并未促进同时穿越，反而降低了成功率。

**讨论与结论**：研究支持抬高管道（≥1.5 m）可有效促进驯鹿运动，但反对将道路与管道分离的缓解措施，因为相邻布局允许驯鹿单次穿越，减少多次穿越的障碍。其他栖息地因素（如低蚊虫指数、靠近海岸、低基础设施密度）也促进穿越。研究局限性包括：仅分析夏季雪融期、2小时步长分辨率有限、缺乏全季节数据。结论强调，应基于科学验证的缓解措施进行新项目设计，如抬高管道并保持道路与管道相邻，以最小化对驯鹿种群及依赖其生计的人类社区的影响。