《Conservation》：Modelling the Present and Future Distribution of Vormela peregusna in the Westernmost Part of Its Range—Relevance for Conservation in the Face of Climate Change
Sirma Zidarova,
Vasil Popov and
Zornitsa Zaharieva
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本研究针对易危物种石纹貂（Vormela peregusna）分布信息匮乏、保护策略制定困难的现状，利用物种分布模型（MaxEnt），基于近期物种出现点数据和环境变量，模拟了其在保加利亚的当前适宜栖息地分布，并预测了在SSP2-4.5和SSP5-8.5两种气候变化情景下2040-2070年的未来分布变化。结果表明，集约化农业导致当前适宜栖息地退化和破碎化；在未来，中度的气候变化（SSP2-4.5）可能导致丘陵地区适宜性增加，而高排放情景（SSP5-8.5）下夏季高温和降水模式改变将导致适宜栖息地大幅缩减。研究强调了保护景观异质性和巴尔干地区关键区域对物种长期生存的重要性，为制定区域特异性监测与保护措施提供了科学依据。
在气候变化的阴影下，一种名为石纹貂（Vormela peregusna）的小型食肉动物正面临不确定的未来。这种被世界自然保护联盟（IUCN）红色名录列为“易危”物种的鼬科动物，分布在从东南欧西部到中国北部的广阔区域。然而，人们对它的了解却如同其斑驳的皮毛一样零碎。由于其隐秘的生活习性，石纹貂是欧洲研究最少的哺乳动物之一。分布信息稀缺、栖息地偏好不明，严重阻碍了有效保护策略的制定。与此同时，气候变化、栖息地丧失和破碎化、杀虫剂使用、道路交通以及主要猎物减少等多重威胁，正叠加在其本就脆弱的生存状态之上。在保加利亚，这片占据石纹貂巴尔干种群分布区一半以上的核心区域，情况同样不容乐观。尽管物种在该国广泛分布，但记录稀少，且多数数据年代久远。一个关键的科学问题亟待解答：在未来数十年气候持续变化的背景下，石纹貂在其分布区西缘（以保加利亚为代表）的生存空间将如何演变？为了回答这一问题，由Sirma Zidarova, Vasil Popov和Zornitsa Zaharieva组成的研究团队，开展了一项深入的研究，旨在模拟石纹貂的当前分布并预测其近未来变化，相关成果发表在《Conservation》期刊上。
为了达成研究目标，研究人员主要运用了物种分布模型（Species Distribution Model, SDM）中的最大熵模型（MaxEnt）。他们首先系统收集了2000年至2024年间石纹貂在保加利亚的77个出现点记录，数据来源包括专家与非专家的偶然观察报告、问卷调查、文献资料及社交媒体。为减少空间自相关，这些出现点被稀疏化至10公里欧氏距离，最终49个点用于建模。研究选取了代表土地覆盖、地形和气候的环境变量，包括基于Corine土地覆盖数据的非灌溉耕地密度、牧场与草原密度，以及基于哥白尼土地监测服务的草地覆盖度和树木覆盖密度；地形变量则采用了坡度（slope）和地形崎岖度指数（Terrain Ruggedness Index, TRI）；气候变量选自CMIP6的EC-Earth3-Veg模型，包括最热月最高温（bio5）、最冷季平均温（bio11）、最湿月降水量（bio13）和降水季节性（bio15）。研究构建了两个模型：一个“完整”模型，结合了所有环境变量来模拟当前分布；另一个“预测”模型，仅基于地形和气候变量（因缺乏未来土地覆盖数据），用于预测在SSP2-4.5（中度稳定）和SSP5-8.5（极高排放）两种气候情景下2040-2070年的分布。模型通过交叉验证评估性能，并生成栖息地适宜性地图。
当前分布与最适栖息地模型
基于“完整”模型的模拟结果显示，当前保加利亚境内石纹貂的适宜栖息地面积约为14,429平方公里，占国土面积的13%。这些适宜斑块分布零散，但在东北部、保加利亚西部中部及该国部分中部地区浓度较高。模型预测能力优秀（AUC = 0.871）。通过分析变量的置换重要性（permutation importance）和响应曲线，研究发现，坡度、非灌溉耕地（clc211）的相对比例和树木覆盖密度（tcd）对石纹貂的栖息地适宜性影响最大。最重要的气候变量是最热月最高温（bio5）。总体而言，物种偏好平坦或中度崎岖的地形、开阔景观（主要是农业用地和草地）以及中度偏高的夏季温度。
未来气候变化下石纹貂适宜栖息地的预测
用于预测的模型具有中等预测能力（AUC = 0.766）。该模型预测，在近期气候下，适宜栖息地面积与“完整”模型相近（15,539平方公里）。然而，在不同气候情景下，未来分布将发生显著变化。在SSP2-4.5情景下，适宜栖息地面积预计将大幅增加至约31,078平方公里。而在悲观的SSP5-8.5情景下，适宜面积将急剧缩减至仅5,328平方公里，约为当前面积的三分之一。在预测模型中，坡度是最具影响力的变量，其次是气候变量中最冷季平均温（bio11）和最湿月降水量（bio13）。SSP2-4.5情景下，冬季气温升高可能导致丘陵地区（特别是保加利亚东北部）适宜性增加，但也会使当前适宜的一些亚地中海地区变得不适宜。相反，在SSP5-8.5情景下，预计夏季气温的显著升高结合降水增加，将导致栖息地适宜性严重恶化，物种分布可能仅限于黑海沿岸部分区域和内陆的一些孤立斑点。
研究的结论与讨论部分深刻阐释了研究发现的意义。首先，研究确认了在石纹貂分布区的西缘，集约化农业导致的栖息地退化和破碎化是限制其分布的主要因素。模型显示，物种偏好中等比例耕地的景观，而避开集约化单一种植区，这与其他关于单一种植对动物群落有害影响的研究一致。其次，气候因素，特别是温度，在塑造物种当前和未来分布中扮演着关键角色。物种对高温（>29°C）敏感，但偏好较高的冬季温度。这解释了为何在中度变暖情景（SSP2-4.5）下，冬季升温可能使一些丘陵地区变得更适宜，而在高温高排放情景（SSP5-8.5）下，夏季极端高温将导致适宜区大面积丧失。值得注意的是，不同尺度和区域的研究结果存在差异，例如在亚洲半沙漠地区，降水可能是更重要的限制因子，这凸显了物种生态模式的区域特性，以及为保护目的进行更多区域性调查的必要性。研究也坦承了所用物种分布模型（SDM）的局限性，如出现点数据的采集偏差、未考虑生物相互作用（如猎物可得性、竞争）和物种扩散限制等。
本研究的核心意义在于为石纹貂的区域性保护提供了直接、可操作的科学依据。它明确指出，保加利亚东北部地区以及连接保加利亚与罗马尼亚已知分布区的黑海沿岸地带，对于维持该物种巴尔干种群的长期生存具有至关重要的作用。这些区域在未来多种气候情景下被预测为潜在的适宜栖息地或避难所。因此，在气候变化背景下，保护这些区域的景观特征（特别是防止其被高强度农业同质化），并实施针对物种及其猎物的威胁缓解措施，应成为国家和地区保护战略的优先事项。该研究不仅增进了我们对这种神秘鼬科动物生态需求的理解，也示范了如何利用物种分布模型来评估气候变化对濒危物种的潜在影响，从而为制定前瞻性、适应性的保护策略铺平了道路。
