人类存在与景观改造对鸟类及哺乳动物的交互作用影响

人类存在与景观改造对鸟类及哺乳动物的交互作用影响

《SCIENCE》:Interacting effects of human presence and landscape modification on birds and mammals

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时间:2026年05月25日

来源:SCIENCE 45.8

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实现可持续的人与野生动物共存,需要从机制层面厘清人类影响动物的多种途径,但目前相关研究受限于动态人类存在数据的可及性。研究人员利用移动设备数据,在美国大陆范围内解析人类存在与景观改造如何差异化影响37种哺乳动物和鸟类的地理空间与环境空间利用模式。研究发现,超过

实现可持续的人与野生动物共存,需要从机制层面厘清人类影响动物的多种途径,但目前相关研究受限于动态人类存在数据的可及性。研究人员利用移动设备数据,在美国大陆范围内解析人类存在与景观改造如何差异化影响37种哺乳动物和鸟类的地理空间与环境空间利用模式。研究发现,超过65%的物种受到人类存在的显著影响,且物种间差异显著;约60%对人类活动产生响应的物种表现出两种驱动因素的相互依赖效应——在改造程度较低的生境中,动物对人类存在的反应更为强烈。结果表明,人类存在与景观改造对野生动物具有复杂的交互影响,需在管理实践中予以统筹考量。该研究发表于《SCIENCE》,聚焦人类活动对野生动物空间利用的影响机制这一核心科学问题。当前生物多样性正因气候变化与生境改造面临严峻威胁,传统研究多以城市化、农业开发等景观改造强度作为人类影响的代理指标,却普遍忽略了人类实时物理存在的独立作用,且缺乏跨分类群、大尺度的动态验证,导致人类活动综合效应的评估存在偏差。为此,研究人员依托新冠疫情期间短暂开放的高分辨率人类移动数据,首次在美国大陆尺度上实现了人类存在与景观改造效应的解耦分析,为精准量化人类活动对野生动物的影响提供了新范式。

在技术方法上,研究整合了多源异构数据:采用SafeGraph移动设备计数数据量化每日单位面积人类存在强度,以多年聚合的1 km2像素级人为改造指数表征景观改造水平;基于4581只个体的约1180万条GPS追踪点位,运用动态布朗桥运动模型(dynamic Brownian bridge movement models)估算个体周尺度地理空间利用面积(area size),并通过多维超体积池化方差法计算周尺度环境生态位大小(environmental niche size,即个体所占据的环境条件范围);最终构建物种特异性贝叶斯广义线性混合效应模型,控制植被生产力、气温等环境变量后,解析双驱动因子对空间利用的独立与交互效应。

研究结果分为三个核心部分。人类活动的交互效应显示,人类存在显著影响67%的哺乳动物与68%的鸟类物种,57%的物种同时响应两类驱动因子,且59%的响应物种表现出显著的交互效应——多数物种在低改造生境中对人类存在的反应更强。哺乳动物中67%会收缩活动面积,仅灰狼(Canis lupus)随人类活动增加扩大活动范围以避免冲突;鸟类中41%会因人类存在收缩活动面积,且效应方向与景观改造程度密切相关,如野生火鸡(Meleagris gallopavo)在高改造环境中对人类存在的敏感性降低。行为可塑性分析通过对同个体2019-2020年的纵向追踪发现,个体周尺度面积变化与人类存在年际差异呈负相关(β = –0.48,95% CI = [?1.37, 0.08],方向概率pd = 96.0%),生态位大小变化与之呈正相关(β = 13.03,95% CI = [8.84, 32.88],pd = 90.7%),证实物种层面的响应主要由个体行为可塑性驱动而非个体间差异。人类活动的综合影响表明,在有显著响应的物种中,哺乳动物周均活动面积中位数减少11%(范围:[–35.9, 15.7 km2]),鸟类减少1.8%(范围:[–171.4, 72.6 km2]);环境生态位整体中位数收缩2.8%,但物种间异质性显著,如郊狼(Canis latrans)因受人类迫害收缩活动范围,而普通乌鸦(Corvus corax)则扩大活动范围以获取人为资源补贴。

讨论部分指出,景观改造的生态效应无法脱离人类存在的调节,二者可能相互放大或抵消,因此必须将人类实时存在纳入野生动物影响评估体系。研究仍存在局限:移动数据获取受限阻碍了对人类活动类型(如徒步、狩猎)的细分,现有数据空间分辨率难以捕捉精细尺度行为响应,且GPS追踪样本偏向大中型物种,未覆盖小型动物的差异化响应。研究提出的“动态调节人类进入荒野的时间模式”为局部快速行动提供了路径,例如针对野生动物关键活动期动态调整交通流量,可在不严格禁入的前提下缓解人兽冲突。最终结论强调,人类存在的独立效应是野生动物空间利用的关键驱动因子,统筹考虑人类存在与景观改造的交互作用,是实现生物多样性保护与人类活动协调发展的重要前提。

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