《Journal of Environmental Management》：Hotter days, smaller ranges: Air temperature constrains livestock movement and space use in Mediterranean rangelands
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摘要：牲畜已成为全球大部分牧场中占主导地位的大型草食动物群体。当前的气候适应框架强调极端气候事件，但这些偶发驱动因素在多大程度上捕捉了塑造动物行为的环境条件仍不清楚。气温升高和更频繁的极端气候事件（ECEs）预计会影响动物行为，但在管理放牧系统中，日常气候条件
摘要：牲畜已成为全球大部分牧场中占主导地位的大型草食动物群体。当前的气候适应框架强调极端气候事件，但这些偶发驱动因素在多大程度上捕捉了塑造动物行为的环境条件仍不清楚。气温升高和更频繁的极端气候事件（ECEs）预计会影响动物行为，但在管理放牧系统中，日常气候条件与离散极端事件的相对重要性尚未得到充分量化。移动行为作为对环境应激的行为调整的早期预警指标尤其具有信息价值。研究人员分析了2021年至2022年在西班牙南部监测的26个羊群的GPS数据（约12,000只动物；6464个监测日）。将每日移动距离、核心区域（50%核密度）和家域（95%核密度）与日最高气温、降水量、牧场生产力（NDVI）、距水源距离以及热浪指标进行建模。随着日最高气温升高，羊群每日移动距离缩短，核心区域和家域面积缩小，尤其在仲夏期间。在整个年周期内，三个响应变量与气温均呈非线性关系，在中间值达到峰值，并与NDVI呈负相关。相比之下，降水量和热浪指标未被保留在最佳支持模型中。总体而言，日最高气温与所有三个移动和空间利用指标一致相关，而热浪指标未被保留在最佳支持模型中。随着气候变暖的加剧，这些收缩可能减少牲畜移动，对植被动态和生物多样性产生潜在影响。预测此类行为反应可能有助于为地中海放牧系统的监测和管理提供信息。
**论文解读：日最高气温约束地中海牧场的牲畜移动与空间利用**
**研究背景与问题**
全球大部分牧场中，牲畜已成为主导的大型草食动物群体。当前气候适应框架多聚焦于极端气候事件（ECEs），但日常气候条件与离散极端事件对动物行为影响的相对重要性尚不明确。气温升高与更频繁的ECEs（如热浪）预计会改变动物行为，然而在管理放牧系统中，这一关系尚未被充分量化。移动行为作为对环境应激的早期预警指标，具有重要信息价值。为填补这一空白，研究人员在西班牙南部高海拔地中海牧场Campos de Hernán Perea（CHP）开展了研究，该区域属冷亚湿润地中海气候，夏季高温干旱，山羊放牧活动频繁。该研究旨在评估日最高气温、降水量、植被生产力（NDVI）、距水源距离及热浪指标与羊群移动和空间利用指标（每日移动距离、核心区域50%核密度、家域95%核密度）的关联，并比较全年度与仲夏期间的响应差异。论文发表在《Journal of Environmental Management》。
**主要技术方法**
研究基于2021–2022年间26个独立羊群（约12,000只Segure?a羊）的GPS追踪数据，共6464个监测日。GPS数据重采样至1小时间隔，计算每日移动距离及基于核密度估计（KDE）的50%核心区域和95%家域。环境变量包括：日最高气温（ERA5-Land数据集）、降水量（CHIRPS数据集）、NDVI（MODIS 16天合成产品，250m分辨率）、距永久水源的欧氏距离（实地测绘，3km缓冲区内），以及基于历史气温90百分位定义的热浪指标（连续3天以上）。统计方法采用线性混合效应模型（LMM），以牧群身份为随机截距，通过AICc进行模型选择，分别对全年度和仲夏（7–8月）数据集建模。
**研究结果**
**全年度数据集结果**：日最高气温的线性和二次项均被保留在三个移动指标的最佳模型中（表2A）。每日移动距离、核心区域和家域均与日最高气温呈非线性关系，峰值分别出现在17.1°C、14.7°C和14.1°C（图2）。NDVI在三个模型中均被保留，且系数为负，表明较高植被生产力与较小空间利用相关。降水量和热浪指标未被保留。年份变量在核心区域和家域模型中被保留。
**仲夏期间结果**：日最高气温在三个响应变量的最佳模型中均被保留，且系数为负，表明随气温升高，移动距离、核心区域和家域均线性减小（表2B）。NDVI、降水量、距水源距离及热浪指标均未被保留。年份变量在三个模型中均被保留。
**讨论与结论**
讨论部分指出，日最高气温与羊群移动和空间利用的关联在仲夏期间尤为突出，表现为线性收缩，这可能反映了热中性区上临界温度后的行为调节（减少活动以降低产热）。全年度非线性关系显示中间温度下活动最大，符合内温动物非线性热性能曲线。NDVI在全年度中与空间利用负相关，表明高生产力下可满足营养需求而缩小范围，但仲夏期间NDVI未被保留，表明此时气温主导了行为响应。降水与水源距离未被保留，可能因羊群通过饲料水分满足饮水需求，且每日饮水频率低。热浪指标未被保留，可能因高原昼夜温差大提供夜间降温缓冲，或热浪样本量有限（27天）。结论部分翻译如下：
**5. 结论**
日最高气温与这个地中海山地牧场中羊群的移动和日常空间利用变异持续相关。在中间温度下，羊群移动距离更远，利用面积更大，而随着日最高气温升高，移动和空间利用收缩。植被生产力（NDVI）也与全年度数据集中移动和空间利用的变异相关，但在仲夏期间，这种关联性较弱，而此时日最高气温仍与所有三个响应变量相关。综合来看，这些结果表明，渐进性变暖可能会减少牲畜移动的空间范围，对放牧在景观中的分布产生潜在影响。在观测到的热梯度范围内，短期移动响应与日最高气温的逐日变化相关，而独立热浪时期数量有限，无法就离散极端事件的响应得出确切结论。本研究突显了GPS衍生的移动指标作为放牧系统气候变化早期指标的价值。未来研究将移动数据与放牧活动、植被响应及牧场条件的直接测量相结合，对于评估这些行为调整如何放大至生态系统层面后果尤为重要。
