景观破碎化中的导航者:农业景观下大型长寿石龙子的运动生态学与生境选择研究

《Landscape Ecology》:Navigating fragmentation: movement ecology and habitat selection of a large, long-lived skink in an agricultural landscape

【字体: 时间:2025年11月28日 来源:Landscape Ecology 3.7

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  语 为应对全球农业扩张导致的生境破碎化对生物多样性的威胁,本研究以澳大利亚西部维多利亚农业景观中的松果蜥(Tiliqua rugosa)为模型,通过GPS遥感技术结合整合步选择函数(iSSF)和模拟运动轨迹分析,揭示了残余植被斑块在促进个体精细运动与潜在种群连通性中的核心作用。研究发现,松果蜥虽偏好原生植被,但会利用农田边缘和道路等过渡带获取热调节资源或补充食物,表明半开放廊道可缓解生境隔离。本研究为碎片化景观中野生动物的保护规划提供了运动生态学依据,成果发表于《Landscape Ecology》。

  
在全球农业用地持续扩张的背景下,如何将人类改造过的土地纳入生物多样性保护体系已成为迫切课题。生境破坏和破碎化正严重威胁着野生动物种群,尤其对活动能力有限的爬行动物影响显著。澳大利亚西维多利亚农业区呈现原生植被斑块与农田交错分布的典型破碎化景观,为探究物种适应机制提供了天然实验室。以松果蜥(Tiliqua rugosa)这一分布广泛但生态敏感性高的大型石龙子为研究对象,研究者试图揭示其在破碎化景观中的运动规律与生境选择策略,为农业景观的生物保护提供科学依据。
研究团队通过太阳能GPS信标追踪9只松果蜥的夏季运动轨迹,采用自动相关核密度估计(AKDE)划分家域范围,并利用整合步选择函数(iSSF)分析精细尺度生境选择偏好。进一步通过模拟运动轨迹(3000次随机模拟)计算景观介数(betweenness centrality)和穿越频率(traversal frequency),评估潜在连通性廊道。关键技术方法包括:基于GPS遥感的动物运动数据采集、AKDE家域估计、iSSF生境选择模型、伽马-冯·米塞斯分布的步长与转向角模拟、景观网络分析介数计算。
家域规模与宏观生境选择
松果蜥家域平均面积为1.82公顷,小于连续栖息地种群的报告值,表明破碎化景观可能限制其活动范围。一只位于连续国家公园内的个体家域达6.50公顷,显著大于边缘栖息个体(最大2.37公顷)。条件逻辑回归显示,家域内原生植被与农田的比例与景观整体无显著差异,说明松果蜥未在宏观尺度回避农田。
精细尺度生境选择
iSSF模型(AUC=0.77,Boyce指数=0.96)表明,松果蜥显著偏好原生植被而非农田(RSS>1),并倾向于选择靠近道路的区域。步长分析发现,远离农田边缘时步长增加,但剔除连续栖息地个体后效应消失,暗示边缘栖息个体的运动受限。道路选择可能源于热调节需求(路面升温快)或资源补充(路旁植被结构简单)。
景观尺度运动模拟
模拟轨迹显示,残余植被斑块是潜在连通性关键节点,高频运动廊道沿农田-植被边缘分布。介数分析未发现植被与农田的廊道形成差异(p=0.083),但穿越频率在原生植被中更高(中位数7 vs. 6,p<0.001)。农田中的残余斑块形成“半开放廊道”,促进斑块间跳跃式移动,而连续植被区内运动路径更分散。路径选择函数验证模拟轨迹预测有效性(β=0.52,p=0.016)。
结论与讨论
本研究通过多尺度运动分析,证实残余植被斑块是松果蜥在农业景观中维持运动与基因流的核心要素。边缘栖息(如道路和农田边界)的利用策略体现了物种对破碎化环境的适应性行为,但同时也增加路杀与捕食风险。模拟轨迹技术为评估生境廊道提供了新工具,提示保护散布式植被斑块比集中连片区域对种群连通性更具意义。研究成果强调,农业环境政策需重视残余植被保护与恢复,通过“半开放廊道”设计平衡生态连通与农业生产需求。

方法概要
研究通过GPS追踪9只松果蜥(平均21天),使用AKDE划分95%利用分布家域,采用条件逻辑回归比较观测与随机家域的生境特征。精细尺度通过iSSF模型分析步长、转向角与生境变量(植被类型、距农田/道路距离)的关系。景观模拟基于iSSF系数生成3000条轨迹,通过介数与穿越频率识别廊道,并用路径选择函数验证模型预测力。
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