基于摘要内容,拟定标题如下: 小兴安岭欧亚水鼩(*Neomys fodiens*)栖息地利用的水生与陆生环境关联因子研究

《Biology》:Aquatic and Terrestrial Environmental Correlates of Eurasian Water Shrew (Neomys fodiens) Habitat Use in the Lesser Khingan Mountains

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月22日 来源:Biology 3.5

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  翻译论文摘要部分: 理解栖息地选择对于预测物种分布和制定有效保护策略至关重要,尤其是对半水生哺乳动物而言。然而,欧亚水鼩(*Neomys fodiens*,EWS)在中国东北地区的栖息地需求仍知之甚少。研究人员通过比较小兴安岭冬季和春季的44个利用样方与44

  
翻译论文摘要部分:

理解栖息地选择对于预测物种分布和制定有效保护策略至关重要,尤其是对半水生哺乳动物而言。然而,欧亚水鼩(*Neomys fodiens*,EWS)在中国东北地区的栖息地需求仍知之甚少。研究人员通过比较小兴安岭冬季和春季的44个利用样方与44个对照样方,调查了其栖息地利用情况。分别使用广义线性模型(generalized linear models,GLM)和多模型推断对水生和陆生环境特征进行了评估,随后将获得支持的预测变量整合到一个综合模型中。栖息地利用随着距水源距离的增加而显著下降(β = ?0.333,p = 0.008),静水生境中的利用概率高于激流生境(β = 1.728,p = 0.04),上坡位点的利用概率显著低于下坡位点(β = ?2.712,p = 0.02)。综合模型获得了更强的支持(AICc = 101.62),优于水生模型(AICc = 106.21)和陆生模型(AICc = 110.50),并表现出最高的判别性能(AUC = 0.853)。这一优势在重复分层10折交叉验证中得以保留,平均AUC为0.786 ± 0.013。这些研究结果表明,同时考虑水生和陆生环境特征比单独考虑其中一种能更好地表征欧亚水鼩的栖息地利用,并突显了水生-陆生界面对于该半水生物种在中国东北地区栖息地评估与保护的重要性。
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**论文解读:小兴安岭欧亚水鼩栖息地利用的水生与陆生环境关联**

**1. 研究背景与科学问题**

栖息地选择是野生动物应对环境异质性、满足生存与繁殖需求的基本生态过程。半水生哺乳动物生活在水生与陆生生态系统的过渡带,必须同时响应两类生境的环境条件:水生环境影响猎物可获得性、水文条件及游泳的能量消耗,而陆生环境则提供庇护所、巢址和逃避捕食的机会。对于种群密度低、难以直接观测的物种而言,评估水生与陆生环境特征与栖息地利用的关联尤为重要。

中国东北的小兴安岭地区拥有广阔的河流网络、发育良好的河岸带生境和显著的季节性气候差异,冬季漫长寒冷,夏季短促凉爽。这种环境异质性为研究半水生哺乳动物如何利用水生-陆生界面提供了理想系统。欧亚水鼩(*Neomys fodiens*,EWS)是体型最小的半水生食虫哺乳动物之一,具有哺乳动物中最高的质量特异性代谢率,几乎需要全天候觅食,其主要食物为水生大型无脊椎动物,因此溪流边缘和浅水生境是其首要觅食环境。尽管欧洲已有研究报道了水速、水深、岸坡和岸植被等与EWS出现的关联,但水生与陆生环境特征如何在统一模型中共同表征其栖息地利用仍不清楚,且中国东北地区的生态信息十分有限。

**2. 研究目标与意义**

本研究在小兴安岭地区采用综合水生-陆生框架评估EWS的栖息地利用,具体目标包括:(1)识别与EWS栖息地利用相关的水生环境特征;(2)识别相关的陆生环境特征;(3)确定综合模型是否比单独的水生或陆生模型提供更强的模型支持和判别性能。通过明确比较水生、陆生与综合模型,检验同时考虑两类生境特征能否更好地表征该物种在中国东北地区的栖息地利用。

**3. 研究方法概述**

研究区域位于黑龙江省伊春市小兴安岭地区(47°31′–47°47′ N,129°09′–129°27′ E),野外调查于冬季(2025年12月–2026年1月)和春季(2026年3–5月)进行。研究人员通过直接观察和诊断性痕迹(足迹、粪便、洞穴入口等)识别EWS活动位点,每个利用样方设置10 × 10 m样地,并在同一河岸环境中设置相同大小的对照样方,采用1:1比例,共获得88个生境记录(44个利用、44个对照,每季各22个利用与22个对照)。环境变量分为水生组件(距水源距离、水流速度、水深、水宽、水温及其变异)和陆生组件(海拔、坡度、坡向、坡位、人为干扰、植被覆盖、植被类型、微生境温度及其变异)。统计方法包括Wilcoxon秩和检验、卡方检验、Spearman相关分析、广义线性模型(GLM)、多模型推断(AICc)、模型平均、受试者工作特征曲线(ROC)与曲线下面积(AUC)、重复分层10折交叉验证、空间分组交叉验证、空间广义加性模型(GAM)及Moran’s I空间自相关检验。

**4. 主要研究结果**

**4.1 环境特征差异与相关性**

单变量分析显示,利用样方与对照样方在微生境温度标准差(SD MicroTemp)、距水源距离(DisWater)和植被覆盖度(Cover)方面存在显著差异;水流速度(χ2 = 8.54,p < 0.05)、坡位(χ2 = 12.91,p < 0.001)和植被类型(χ2 = 7.06,p < 0.05)的分布也存在显著差异。季节间差异方面,平均水温、水温变异、平均微生境温度、微生境温度标准差、土壤和植被覆盖度在春冬季样方间差异显著;人为干扰类别也存在季节性差异。Spearman相关分析表明平均水温与平均微生境温度高度正相关(ρ = 0.865),因此将平均微生境温度排除,以避免共线性。

**4.2 水生模型**

水生模型中,距水源距离和水流速度获得最强支持(Σw = 1.00)。栖息地利用随距水源距离增加而显著下降(β = ?0.319,p = 0.004),每增加1 m,利用几率降低约27%。静水生境中的利用概率显著高于激流生境(β = 1.900,p = 0.013),而缓流与激流之间无显著差异。平均水温支持度中等(Σw = 0.59)但效应不显著,水宽支持度较弱(Σw = 0.35)。

**4.3 陆生模型**

陆生模型中,坡位获得最强支持(Σw = 1.00),其次为微生境温度标准差(Σw = 0.86)和土壤(Σw = 0.61)。上坡位点的利用概率显著低于下坡位点(β = ?2.61,p = 0.023),中坡与下坡无显著差异。微生境温度标准差的模型平均系数为正但不显著(β = 0.32,p = 0.136)。

**4.4 综合模型与模型比较**

综合模型包含DisWater、Velocity、SP和SD MicroTemp,季节作为先验时间协变量。最终模型中,距水源距离增加显著降低栖息地利用(β = ?0.333,p = 0.008),静水生境利用高于激流(β = 1.728,p = 0.04),上坡位点利用显著低于下坡(β = ?2.712,p = 0.02),微生境温度标准差呈正关联但统计上不确定(β = 0.332,p = 0.062)。综合模型AICc(101.62)显著低于水生模型(106.21)和陆生模型(110.50),表观AUC最高(0.853,95% CI = 0.767–0.925);重复分层10折交叉验证平均AUC为0.786 ± 0.013,高于水生(0.733)和陆生模型(0.737)。五折空间分组交叉验证AUC为0.783,表明判别能力几乎未因空间聚集而下降。扩展模型敏感性分析表明,改变预测变量纳入阈值后,三个主要关联的方向和统计支持保持稳定。空间GAM中二维空间平滑不显著(p = 0.321),主要关联方向与综合GLM一致,残差空间自相关在空间调整后不再显著。

**5. 讨论与结论**

研究结果表明,综合模型优于单独的水生或陆生模型,这符合EWS的半水生生态学特征,即同时依赖水生环境和邻近陆生生境。距水源距离的强关联与van der Putten等人(通过无线电追踪和LiDAR表征)发现的概率随距水距离增加而下降的结果一致。静水生境偏好可能与减少游泳能量消耗有关,但由于未测量猎物丰富度和个体运动,不能直接推断机制。坡位与栖息地利用的关联支持陆生地形特征的价值,但与Greenwood等人报道的激流偏好不同,说明水速关联可能具有区域依赖性。

保护意义方面,应维护水生-陆生界面的完整性,不应仅关注溪流内部条件而忽视邻近陆生生境,保护异质的溪流边缘环境(包括水生栖息地和邻近下坡区域)有助于维持EWS出现所需的生境条件。

研究局限包括:仅调查了冬季和春季、单一区域;未测量个体运动、家域结构和景观连通性;未量化猎物可获得性;检测概率无法估计,对照样方可能包含未检测到的利用位点;原始样方配对标识缺失导致无法进行条件逻辑回归,GLM系数不确定性可能被低估。尽管存在这些局限,综合模型在判别性能上的优势表明,同时考虑水生和陆生环境特征能更好地表征小兴安岭EWS的栖息地利用,突显了水生-陆生界面对于该半水生物种保护和栖息地评估的重要性。未来研究应纳入重复检测调查、精细微生境测量、猎物数据和个体追踪,以在多空间尺度上更全面地评估EWS的栖息地利用与选择。
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