估算多尺度保护中的空间变化占用趋势：以美国中西部的一种两栖动物为例

《Journal of Applied Ecology》：Estimating spatially varying occupancy trends for multi-scale conservation: An amphibian case study in the midwestern United States

本研究利用空间占用模型分析11种两栖类物种在明尼苏达州1996-2015年的多尺度趋势，发现显著局部空间异质性，揭示物种特异性趋势，为保护管理提供分层决策依据。

　　

摘要

1. 物种的种群数量和分布趋势是制定保护计划的重要依据。虽然在大空间尺度上的趋势估计提供了基本信息，但这些估计可能掩盖了局部层面的空间异质性。对于两栖动物这类分类群来说，局部占用率的变化尤为重要，因为它们正因栖息地丧失/退化、气候变化和疾病等局部性和多变性的因素而遭受大规模的减少。
2. 在这里，我们开发了一个空间占用模型，能够对多尺度占用趋势进行细致的推断。利用志愿者收集的参与式科学数据，我们应用该模型对1996年至2015年间美国明尼苏达州的11种无尾两栖动物的多尺度趋势进行了分析。
3. 我们发现这11个物种的占用趋势在细空间尺度上存在显著差异，表明该州两栖动物种群动态受到局部因素的影响。趋势的空间变异具有高度物种特异性：有些物种在整个州范围内呈现出正趋势（例如斑点合唱蛙[Pseudacris maculata]），而另一些物种则同时表现出正负趋势（例如北方豹蛙[Lithobates pipiens]）。
4. 全州范围内的占用趋势预测提供了关于两栖动物分布变化的详细信息，这是使用简单模型无法实现的。我们的贝叶斯方法允许我们将趋势总结在直接与管理及保护规划相关的区域单位（如生态层或管理单元）中。例如，美洲蟾蜍(Anaxyrus americanus)的全州趋势实际上为零，但通过对生态层进行更细致的分析（用于全州野生动物保护规划），我们发现了多个局部增加和减少的区域。
5. 综合与应用：我们的空间建模方法使从业者能够跨多个空间尺度估计趋势，从而为地方和区域管理决策提供依据，尤其是在总结用于保护规划的关键区域单位内的趋势时。我们的框架可用于识别多个共存物种的衰退热点区域，以便采取有针对性的监测或管理措施。此外，对空间变化趋势的估计有助于更好地评估保护区域或管理措施的效果，为空间优先级排序提供依据，并推测影响占用趋势的因素。

利益冲突声明

我们声明不存在任何利益冲突。

数据可用性声明

与本手稿相关的所有代码均可在https://doi.org/10.5281/zenodo.18868094（Doser等人，2026年）获取。其中包含的两栖动物数据包含敏感物种的位置信息，根据明尼苏达州法规这些信息属于非公开内容，因此无法公开。