我们可能正以惊人的速度见证全球第六次大规模灭绝。这次大规模灭绝的标志是，由于人类活动(如栖息地破坏、污染和气候变化)导致物种迅速灭绝。与之前由自然事件引起的大规模灭绝不同，这次大规模灭绝是由人类影响引起的，如人口增长、污染、入侵植物物种和人与野生动物的冲突。

大型哺乳动物尤其处于危险之中，无论是在非洲还是其他地方。例如，近 60%的野生食草动物(如大象和河马)已经濒临灭绝。

需要有效的保护和恢复策略。要制定这些策略，你需要了解某种动物的种群状况，如果种群数量下降，原因是什么。

这里有用的一个工具是使用生物学、数学、统计学和计算机软件的模型。

问题在于，目前还没有足够多的适合大型哺乳动物的现实、有效的模型。缺乏合适的数据，而且模型的建立也很复杂。

我所在的团队开发了一个模型来填补这一空白。这是第一个解释大型哺乳动物种群如何相互影响及其环境的模型，同时还结合了它们详细的生物学特性。它借鉴了宝贵的现有数据，可以适用于各种野生动物物种。

我们对东非大羚羊(一种大型羚羊)种群测试了该模型。从结果中我们可以推断，导致大羚羊种群数量大幅下降的原因是栖息地丧失、偷猎和掠食者捕杀。

了解导致种群数量下降的原因非常有价值。大型哺乳动物在生态系统中发挥着关键作用。它们种群数量的变化也会影响许多其他物种，并可能导致相关物种灭绝。

模型如何运作

我们的模型结合了不同类型的数据，例如来自航空调查和地面车辆数量的总人口规模，以及人口数字的预测数据。这使我们能够估计和跟踪仅靠一种数据类型无法捕捉到的人口趋势。它考虑了动物年龄、性别、妊娠期长度、断奶期、每年每胎产犊数量、出生率、存活率以及降雨量和温度等环境影响等因素。

本质上，模型从有根据的猜测开始，然后在处理更多观察到的数据时更新这些猜测。

该模型可以通过两种方式判断导致衰退的原因。

首先，它找出哪些因素(例如降雨量)对出生率、生存率或招募率等产生强烈的负面影响，并准确地显示它们是如何相互影响的。

其次，它让我们通过模拟来观察，在保持其他因素不变的情况下，改变其中一个因素会如何通过影响人口的关键特征(如出生率)来改变人口。

在 topi 上测试模型

我们用肯尼亚、坦桑尼亚和其他非洲国家的转角羚种群测试了我们的模型。我们之所以选择转角羚，是因为它是一种大型食草动物，数量正在减少。

托皮羚羊是一种优雅的羚羊，体重在 91 公斤至 147 公斤之间，脸部较长，角呈独特扭曲状。东非现存最大的托皮羚羊种群之一位于大马拉-塞伦盖蒂生态系统，该生态系统横跨肯尼亚和坦桑尼亚边境。

肯尼亚资源调查与遥感局自 1977 年以来一直通过航空调查监测该国牧场的转角羚羊以及其他大型野生食草动物和牲畜的数量和分布，覆盖了肯尼亚 88% 的土地。

根据这些数据，我们可以看到，1977年至2022年间，肯尼亚马赛马拉生态系统中的转角羚数量持续显著下降(下降了84.5%)，即使是在受保护的保护区内，转角羚的数量也持续显著下降。

如果这种趋势持续下去，这种下降趋势意味着灭绝的风险很高。这是一个严重的问题，因为近几十年来，马拉的其他羚羊物种，如黑马羚，已经灭绝。

但其原因尚未完全查明。

我们以每月为间隔，将空中和地面调查数据输入计算机模型。这种方法使模型能够捕捉每月趋势和动态的模式。它使我们能够看到每月出生的分布、出生的时间、种群中多只雌性动物在同一时间生育的程度、种群中生育的雌性动物的比例、每个月每个年龄和性别的个体总数以及活到成年的幼崽比例。

该模型根据现有知识开始进行初步猜测，并在处理更多实际数据时不断完善猜测。

它产生的结果与观察到的人口下降模式、出生的季节性以及有多少动物存活到幼年或成年相吻合。

根据这些发现，我们发现，造成托皮羚羊数量下降的因素包括成年雌性数量少、新生羚羊存活率低以及成年羚羊招募率低，因为大多数幼年羚羊(超过 95%)在成年之前就死亡了。

根据该模型，我们将这些变化归因于环境变化、人类活动和掠食的影响。例如，由于成年动物对气候变化最不敏感，这表明其他因素(如栖息地丧失或恶化、偷猎或高掠食率)可能是造成这种下降的原因。

新模型除了证实现有知识外，还增强了我们对大型食草动物种群动态的理解。

通过结合来自不同来源的不同种类的数据，该模型有助于估计和追踪单一类型数据无法显示的重要种群细节。例如，首次捕获的数据可以追踪每个月各年龄和性别的托皮羚羊总数、准备受孕的成年雌性托皮羚羊数量以及怀孕的各个阶段。这种方法还可以估计马拉所有四个地区托皮羚羊按年龄和性别划分的总体数量变化，即使在没有直接地面年龄和性别数据的地区也是如此。

完善和增强模型

该团队目前正在扩展该模型，以包含更多功能(例如牲畜数量的影响)，使其易于使用，将其应用于更多野生动物物种，并评估正在进行和计划中的管理行动的有效性。

加深对大型哺乳动物灭绝原因的了解将确保采取正确的保护行动。它还将确保资源不被浪费，因为解决方案可能包括投资大型基础设施、改变野生动物保护和畜牧业生产政策、改变执法方式和恢复野生动物栖息地——所有这些都是昂贵的。

版权说明：本站所有作品图文均由用户自行上传分享，仅供网友学习交流。若您的权利被侵害，请联系我们

标签：