一种用于支持中型捕食者管理的综合种群建模工作流程

《Ecological Applications》：An integrated population modeling workflow for supporting mesopredator management

本研究利用整合种群模型（IPM）分析北极挪威红狐20年种群动态，发现波动由啮齿类数量和密度依赖驱动，当前捕杀水平可抑制增长但无法有效控制种群，验证了IPM在无结构调查情况下的应用价值及可推广性。

　　

摘要

在全球许多生态系统中，中型捕食者数量的增加对生物多样性和人类健康构成了威胁。通常采用捕杀作为控制措施，但由于数据限制，捕杀对中型捕食者种群动态的影响及其与补偿机制和环境条件的相互作用很少被定量评估。最近，集成种群模型（IPMs）的发展为克服这些限制提供了新的途径，这些模型能够同时分析多个数据集，并考虑偏差和不确定性。在这里，我们开发了一种通用的IPM工作流程，用于研究不同管理体制下的中型捕食者种群动态，并将其应用于挪威北极地区数量不断增长的红狐种群。我们的模型结合了从4000多只被捕获的红狐中常规收集的年龄、繁殖状态和遗传相似性数据，以及实地观察信息和关于红狐的其他公开资料。这使我们能够量化20年期间的种群动态，并通过回顾性（瞬态生命表响应实验，tLTREs）和前瞻性（种群生存能力分析，PVAs）扰动分析来确定种群增长率变化的驱动因素。我们发现，由于自然死亡和迁入的影响，红狐种群数量每年都有显著波动，这些波动与啮齿类猎物的可用性和种群密度变化有关。预测表明，当前的捕杀水平可能足以防止种群在较长时间内的增长。然而，即使大幅增加捕杀量也无法导致种群数量下降，这主要是由于密度依赖性的强大缓冲效应，尤其是通过迁入作用。我们的研究强调了即使在没有对活体动物进行系统调查的情况下，IPM在研究种群动态方面的潜力，并展示了从被捕获动物中提取和整理信息的价值。我们的半自动化且可重复的建模工作流程可以在有新数据时定期重新运行。由于该工作流程也易于适应其他被捕获的物种，因此有助于开发成本效益高的种群分析方法，从而为管理策略提供依据并减缓生物多样性的丧失。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

关于被捕获狐狸的原始数据（Ehrich, Kaino等人，2025；Ehrich, State Nature Surveillance Vads?和Tana等人，2025）以及小型啮齿类动物的数量数据（Ehrich, Soininen等人，2025）可通过COAT数据门户获取，链接分别为：https://doi.org/10.48425/j3kth58t、https://doi.org/10.48425/nxvs558z和https://doi.org/10.48425/fl748uw6。遗传数据、机会性洞穴调查数据、完整的模型输入数据、模型的后验摘要以及额外的补充图表（Nater & Hofhuis，2025）可在Open Science Framework（OSF）仓库中找到，链接为：https://osf.io/756re/。所有代码，包括“targets”管道和重现及调整工作流程所需的所有文档（Nater等人，2025），均可在GitHub上获取：https://github.com/ChloeRN/VredfoxIPM。用于生成此处展示结果的代码版本2.1已存档在Zenodo中，链接为：https://doi.org/10.5281/zenodo.17251505。