相比于森林、濕地和珊瑚礁等生態(tài)系統(tǒng),洞穴和其他地下生境往往被認(rèn)為是**“隱藏的世界”**,科學(xué)研究和保護(hù)行動相對較少。盡管這些環(huán)境支撐著大量獨(dú)特的生物多樣性,包括蝙蝠、盲魚、洞穴甲蟲、真菌和微生物群落,但人們對其生態(tài)功能和保護(hù)需求的認(rèn)識仍然不足。科學(xué)家們意識到,地下生態(tài)系統(tǒng)往往具有高度的封閉性和特殊的微環(huán)境,任何外部干擾都可能造成難以逆轉(zhuǎn)的影響,因此亟需更全面的保護(hù)策略。
“海洋與濕地”(OceanWetlands)小編注意到,2024年,來自芬蘭赫爾辛基大學(xué)的Melissa B. Meierhofer領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊在《保護(hù)生物學(xué)》期刊上發(fā)表了一項研究,系統(tǒng)地評估了地下棲息蝙蝠(subterranean-roosting bats)的保護(hù)措施,并分析了這些措施對整個地下生態(tài)系統(tǒng)的潛在影響。研究團(tuán)隊通過薈萃分析的方法,整理并分析了345篇相關(guān)文獻(xiàn),匯總了910項不同的保護(hù)干預(yù)措施。這項研究發(fā)現(xiàn),**盡管目前針對蝙蝠的保護(hù)措施較為豐富,但它們的有效性存在很大的差異。**此外,許多保護(hù)措施若能綜合考慮其他地下生物,可能帶來更廣泛的生態(tài)效益。
在洞穴探險和地下研究過程中,人們通常關(guān)注腳下的環(huán)境,以防止跌倒或迷失方向。但若是抬頭觀察,往往可以發(fā)現(xiàn)蝙蝠群落倒掛在洞穴頂部。盡管蝙蝠只是地下生態(tài)系統(tǒng)的暫時居民,但它們在維持生態(tài)平衡方面發(fā)揮著重要作用。蝙蝠的排泄物(洞穴鳥糞,guano)是地下食物網(wǎng)的重要能量來源。根據(jù)Furey & Racey的研究,大約40%的蝙蝠種類會利用地下環(huán)境作為棲息地,而其中一些種類更是維持洞穴生態(tài)系統(tǒng)的重要關(guān)鍵種。此外,F(xiàn)rick等人的研究表明,蝙蝠還可能充當(dāng)**“傘護(hù)種”**(umbrella species),在保護(hù)蝙蝠的同時,許多其他地下生物群落,如無脊椎動物和微生物群落,也能夠因此受益。
連云港一個廢棄山洞中越冬的蝙蝠。?周翀 攝影 | 綠會融媒·“海洋與濕地”(OceanWetlands)
令人擔(dān)憂的是,如今,地下生態(tài)系統(tǒng)正面臨日益嚴(yán)峻的威脅,這些威脅的影響涉及全球范圍。Mammola等人曾經(jīng)指出,氣候變化正在改變地下生態(tài)系統(tǒng)的微氣候條件,而Sánchez-Fernández等人進(jìn)一步強(qiáng)調(diào),全球變暖可能對地下棲息生物的生存環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重挑戰(zhàn)。此外,大規(guī)模的地表棲息地變化,如城市化、森林砍伐和農(nóng)業(yè)擴(kuò)張,不僅改變了地表環(huán)境,也影響了地下生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量。
在區(qū)域、以及局部層面,地下生物還受到疾病、資源過度開采和棲息地破壞的影響。例如,白鼻綜合癥(white-nose syndrome, WNS)已成為北美蝙蝠種群衰退的重要因素。此外,人類活動,如洞穴旅游、洞穴鳥糞采集、蝙蝠狩獵及非法貿(mào)易等,也對地下棲息生物帶來直接威脅。
與此同時,人類與野生動物的沖突也在加劇,特別是在非洲和亞洲等地,快速的城市化使得人類活動日益侵占自然生境。這種變化導(dǎo)致人們對蝙蝠的負(fù)面看法加劇,而這種負(fù)面情緒在新冠疫情期間進(jìn)一步惡化。Bhattacharjee等人和Kingston的研究表明,公眾對蝙蝠的恐懼由來已久,而Nanni等人則指出,COVID-19疫情期間,部分媒體錯誤地將蝙蝠與病毒傳播直接聯(lián)系在一起,進(jìn)一步加深了公眾的誤解。但是,Plowright等人的研究表明,盡管蝙蝠是多種病毒的宿主,但簡單地將其視為“疫情源頭”是過于片面的。
面對上述挑戰(zhàn),如何有效保護(hù)地下棲息蝙蝠,成為了一個重要的問題。該研究表明,一些保護(hù)措施已經(jīng)在實踐中得到應(yīng)用,但其效果存在差異。例如,在21項研究中,研究人員嘗試通過洞穴入口設(shè)置屏障(gating)來減少人類干擾,不過,實際效果仍不明確。棲息地恢復(fù)和減少人為干擾,被認(rèn)為對蝙蝠種群增長和行為模式有積極作用。但是,僅有少數(shù)研究系統(tǒng)評估了這類措施的效果。消毒措施在部分研究中被用于控制白鼻綜合癥的傳播,尤其是減少真菌孢子的擴(kuò)散,但目前僅有2項研究提供了明確的實證數(shù)據(jù)。
此外,研究人員發(fā)現(xiàn),盡管蝙蝠種群監(jiān)測是管理保護(hù)策略的重要組成部分,但關(guān)于其實際有效性的研究仍然較少。令人擔(dān)憂的是,在所有關(guān)于蝙蝠的保護(hù)研究中,只有4%的研究同時考慮了其他地下生物。然而,這項研究的網(wǎng)絡(luò)分析表明,許多適用于蝙蝠的保護(hù)措施,同樣對其他地下生物有益。因此,如果在制定蝙蝠保護(hù)策略時,能夠同步考慮地下生態(tài)系統(tǒng)的整體需求,可能會帶來更廣泛的生態(tài)效益。
該研究指出,地下棲息蝙蝠的保護(hù)不僅涉及個體物種的生存,還關(guān)系到整個地下生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性??茖W(xué)研究表明,地下環(huán)境對全球生態(tài)平衡至關(guān)重要,而有效的保護(hù)策略應(yīng)建立在科學(xué)研究的基礎(chǔ)上,綜合評估不同干預(yù)措施的長期影響。此外,未來研究需要更加系統(tǒng)化,采用跨學(xué)科方法,以提高保護(hù)策略的科學(xué)性和有效性。同時,政策制定者和公眾應(yīng)更多關(guān)注地下生態(tài)系統(tǒng)的獨(dú)特性,并通過立法、教育和社區(qū)參與等方式,共同推動地下生物多樣性的可持續(xù)保護(hù)。
本研究聚焦于棲息在地下環(huán)境的蝙蝠,它們的棲息地范圍遠(yuǎn)比人們通常認(rèn)為的洞穴要廣泛得多。除了天然洞穴,蝙蝠還會利用涵洞、地窖、礦井、隧道、防空洞等人類建造的地下空間,甚至是巖縫、碎石堆等地質(zhì)結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn),全球范圍內(nèi)大約四分之一的哺乳動物是蝙蝠,其中不少物種依賴這些隱蔽的地下空間生存。但,針對這些地下棲息蝙蝠的保護(hù)措施,至今仍存在很多盲區(qū)。因此,這項研究希望通過系統(tǒng)梳理現(xiàn)有文獻(xiàn),總結(jié)出有效的保護(hù)策略,為相關(guān)決策提供科學(xué)依據(jù)。
從研究方法來看,為了確保研究的全面性和可靠性,研究團(tuán)隊進(jìn)行了嚴(yán)格的篩選。首先,他們收集了所有涉及地下棲息蝙蝠保護(hù)措施的研究成果,包括那些專門測試保護(hù)干預(yù)措施有效性的研究,也包括提出保護(hù)建議、但未進(jìn)行實證分析的論文。此外,還涵蓋了有關(guān)風(fēng)險評估、管理策略以及地表環(huán)境變化對地下蝙蝠影響的研究。至于不符合研究主題的文獻(xiàn),比如關(guān)注森林蝙蝠的研究,則被排除在外。
在具體的數(shù)據(jù)收集上,研究團(tuán)隊參考了Mammola等人(2022)的研究數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫整合了708篇關(guān)于地下生物保護(hù)的論文,其中203篇涉及蝙蝠。盡管這一數(shù)據(jù)庫提供了良好的研究基礎(chǔ),但為了確保數(shù)據(jù)的全面性,團(tuán)隊在2021年9月9日再次在Web of Science(WoS)數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行補(bǔ)充檢索。他們設(shè)計了一組關(guān)鍵詞,精準(zhǔn)鎖定與蝙蝠及其棲息地相關(guān)的研究,比如**“洞穴”“礦井”“隧道”“人工地下棲息地”等,同時結(jié)合了“保護(hù)”“管理”“恢復(fù)”“政策”**等關(guān)鍵詞,以確保涵蓋與保護(hù)措施相關(guān)的內(nèi)容。
這次檢索共獲取了1065篇論文,其中348篇已包含在Mammola等人的數(shù)據(jù)庫中。因此,研究團(tuán)隊對剩下的717篇論文進(jìn)行了進(jìn)一步篩選,首先通過標(biāo)題和摘要初步排除629篇不相關(guān)的研究,接著再對剩余的論文進(jìn)行全文篩查,最終新增了34篇符合研究標(biāo)準(zhǔn)的論文。此外,團(tuán)隊還參考了DarkCideS數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫特別收錄了蝙蝠洞穴的研究,并從中篩選出83篇符合標(biāo)準(zhǔn)的論文。為了進(jìn)一步完善數(shù)據(jù),研究團(tuán)隊還搜集了灰色文獻(xiàn),包括非英語研究,最終新增了25篇此前未被收錄的論文。整個篩選過程,確保了數(shù)據(jù)的全面性和科學(xué)性。
在數(shù)據(jù)整理過程中,該研究團(tuán)隊提取了每篇論文的基本信息,包括發(fā)表時間、研究范圍、涉及的蝙蝠類群、研究方法及保護(hù)措施等。他們特別關(guān)注了不同威脅因素對蝙蝠的影響,例如外來物種入侵、疾病傳播、氣候變化、過度捕獵、污染、人為干擾等。同時,他們還歸納了兩大類保護(hù)措施:
- 間接保護(hù)措施,包括教育宣傳、立法、監(jiān)測、風(fēng)險評估等;
- 直接保護(hù)措施,如封閉洞穴入口(防止人類干擾)、棲息地恢復(fù)、設(shè)立保護(hù)區(qū)、去污染處理等。
在數(shù)據(jù)分析上,研究團(tuán)隊采用了元分析方法,這是一種通過統(tǒng)計手段綜合多項研究結(jié)果的方式。他們利用R語言進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,使用metafor軟件包構(gòu)建了多個線性混合效應(yīng)模型,以評估不同保護(hù)措施對蝙蝠種群的影響。在模型構(gòu)建過程中,研究團(tuán)隊引入了Fisher’s z轉(zhuǎn)換,以確保數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布,并計算了Pearson相關(guān)系數(shù)(r值)來量化保護(hù)措施的影響力度。
同時,為了避免發(fā)表偏倚(即正面結(jié)果更容易發(fā)表,而負(fù)面或無效結(jié)果難以發(fā)表的情況),該研究團(tuán)隊進(jìn)行了Fail-safe number分析。結(jié)果顯示,本研究的數(shù)據(jù)不存在顯著的發(fā)表偏倚,確保了研究結(jié)論的可靠性。
除了評估保護(hù)措施的有效性,研究團(tuán)隊還試圖探討這些措施是否對其他地下生物也有益處,即所謂的**“傘護(hù)效應(yīng)”**。但,當(dāng)前的數(shù)據(jù)表明,僅有4%的研究同時考慮了蝙蝠與其他地下生物,這使得直接推導(dǎo)傘護(hù)效應(yīng)變得困難。因此,研究團(tuán)隊采用網(wǎng)絡(luò)分析方法,間接評估不同生物群落之間的保護(hù)措施關(guān)聯(lián)性。他們構(gòu)建了一張網(wǎng)絡(luò)圖,將不同生物類別(如蝙蝠、節(jié)肢動物、微生物等)與其相關(guān)的保護(hù)措施進(jìn)行連接,以量化不同生物群體之間的保護(hù)需求重疊度。
本研究的數(shù)據(jù)已公開發(fā)布在Zenodo數(shù)據(jù)庫,所有數(shù)據(jù)和分析代碼也已上傳至GitHub,確保研究的可復(fù)現(xiàn)性和透明度。
這項研究總結(jié)了852篇相關(guān)論文,涵蓋了2162項針對各種生物的保護(hù)干預(yù)。其中,專門研究蝙蝠的有345篇論文,提出了910項保護(hù)干預(yù)措施。研究來源多種多樣,包括277篇研究文章、38篇技術(shù)報告、24篇評論性文章和6本書籍。
從整體趨勢來看,910項保護(hù)干預(yù)措施中,有近三分之一(294項)使用了統(tǒng)計學(xué)方法進(jìn)行測試,尤其集中在北美和歐洲地區(qū)。相比之下,非洲、澳大利亞和亞洲一些地區(qū)的干預(yù)措施測試相對較少,而新熱帶地區(qū)甚至沒有記錄到相關(guān)測試。最常見的保護(hù)干預(yù)措施是“安裝門柵”,大約73%的相關(guān)研究進(jìn)行了測試。其他常見的干預(yù)措施還包括去污、控制訪問、設(shè)立優(yōu)先級和加強(qiáng)監(jiān)測等,這些措施在不同區(qū)域也得到了廣泛應(yīng)用。
對于不同地區(qū)面臨的威脅,研究發(fā)現(xiàn),游客的活動是大多數(shù)地區(qū)研究的重點,尤其是在北美和歐洲地區(qū)。但是,非本地物種和氣候變化這些威脅在所有地區(qū)提及的頻率較低,這表明相關(guān)干預(yù)措施的研究仍有待加強(qiáng)。
更深入的分析顯示,蝙蝠保護(hù)干預(yù)措施的測試主要集中在七個蝙蝠屬,包括Corynorhinus、Eptesicus、Miniopterus等,它們分別隸屬于不同的蝙蝠家族。這些研究主要關(guān)注了門柵、去污、棲息地恢復(fù)、監(jiān)測技術(shù)和減少干擾等措施。研究結(jié)果表明,門柵是最常被測試的保護(hù)措施,它對蝙蝠種群、行為和棲息地占用的影響普遍呈現(xiàn)積極趨勢,盡管并沒有顯著的統(tǒng)計學(xué)證據(jù)。其他措施如恢復(fù)和去污也顯示出一定的效果,但由于相關(guān)研究較少,效果的統(tǒng)計意義尚不明確。減少干擾對蝙蝠行為的影響也接近顯著,但測試數(shù)量有限。
另外,研究還探討了蝙蝠保護(hù)干預(yù)措施與其他生物群體的相似性,結(jié)果發(fā)現(xiàn),蝙蝠的保護(hù)措施與昆蟲類的保護(hù)措施最為相似,而與其他生物群體的相似性較低。這一發(fā)現(xiàn)表明,雖然蝙蝠的保護(hù)措施在某些方面與昆蟲保護(hù)措施有共通之處,但由于涉及物種和研究數(shù)量的差異,這一比較仍需謹(jǐn)慎對待。
該研究表明,盡管門柵等保護(hù)措施在全球范圍內(nèi)的應(yīng)用較為普遍,但在干預(yù)效果的測試方面,蝙蝠保護(hù)仍面臨許多挑戰(zhàn)。尤其是去污、恢復(fù)、監(jiān)測等措施的研究較為不足,未來的研究可以進(jìn)一步探討這些措施在不同環(huán)境下的實際效果。同時,不同地區(qū)的保護(hù)措施應(yīng)用差異也為未來的蝙蝠保護(hù)策略提供了寶貴的參考。研究團(tuán)隊希望,能夠通過這些研究,能夠更有效地保護(hù)蝙蝠這一重要的生態(tài)角色。
盡管近年來蝙蝠保護(hù)研究取得了一些進(jìn)展,尤其是在地面棲息的蝙蝠保護(hù)措施上,但對地下棲息的蝙蝠保護(hù)仍然缺乏足夠的了解。研究人員發(fā)現(xiàn),雖然對蝙蝠棲息地保護(hù)的研究逐步增多,但針對地下棲息的蝙蝠種群,尤其是多樣性豐富、威脅較高的地區(qū),研究仍然相對匱乏。根據(jù)現(xiàn)有的研究數(shù)據(jù),涉及的蝙蝠種類僅占已知種群的很小一部分,且主要集中在北美和歐亞的部分地區(qū)。而全球已知的蝙蝠種類多達(dá)1453種,其中近40%依賴地下環(huán)境棲息。盡管如此,究竟有哪些有效的保護(hù)措施能夠真正幫助地下棲息的蝙蝠,仍然很難下定論,因為相關(guān)研究的缺乏使得很難得出全面的結(jié)論。
已有的研究表明,采用洞口保護(hù)柵欄的效果,常常因種種原因未能達(dá)到預(yù)期。部分原因可能是,盡管有越來越多的研究關(guān)注這一問題,但成功的案例并不多。過去幾年中,關(guān)于柵欄有效性的研究數(shù)量較少,這也許是由于大部分研究并未能證明柵欄對蝙蝠保護(hù)的顯著效果。一些研究認(rèn)為柵欄可能對蝙蝠種群數(shù)量下降的情況有效,但如果柵欄設(shè)計不當(dāng)或者在蝙蝠種群穩(wěn)定甚至增長的情況下應(yīng)用,效果則不如預(yù)期。因此,在考慮柵欄保護(hù)時,需要更加準(zhǔn)確地評估蝙蝠種群的現(xiàn)狀,并根據(jù)實際情況設(shè)定合理的保護(hù)目標(biāo)。
盡管柵欄的應(yīng)用可能存在局限,但它依然不是萬能的解決方案。柵欄只能有效應(yīng)對由人類活動造成的威脅,但地下棲息環(huán)境面臨的威脅種類繁多,柵欄并不能解決所有問題。事實上,在許多保護(hù)措施中,柵欄的應(yīng)用通常與人類游客的干擾有關(guān),但并沒有涉及到其他可能的威脅,如氣候變化對蝙蝠棲息地的影響。因此,未來的保護(hù)工作需要將柵欄與其他管理手段結(jié)合起來,采取更全面的應(yīng)對策略。
在該研究中,研究人員還發(fā)現(xiàn),許多保護(hù)措施的實施并未事先明確識別威脅,這使得后續(xù)的保護(hù)效果很難評估。因此,在進(jìn)行保護(hù)措施時,必須更加仔細(xì)地評估當(dāng)前威脅與管理措施之間的匹配程度。值得注意的是,氣候變化已成為當(dāng)前蝙蝠及其棲息地面臨的重大威脅之一,但對于氣候變化如何影響地下棲息環(huán)境,相關(guān)研究仍然較為有限。因此,保護(hù)工作應(yīng)當(dāng)結(jié)合氣候變化的因素,探索更多有效的應(yīng)對措施,而不僅僅依賴柵欄等傳統(tǒng)手段。
除了柵欄和其他干擾減少措施,地下棲息環(huán)境的恢復(fù)也是一個亟待解決的問題。雖然地下環(huán)境的恢復(fù)面臨許多挑戰(zhàn),且通常需要較高的資金投入,但已有的研究表明,針對特定威脅(如白鼻綜合癥,WNS)的恢復(fù)措施在一定程度上是有效的。例如,一些研究通過改變地下洞穴的微氣候條件,成功減緩了該病原菌的傳播。然而,這些恢復(fù)措施大多是個別的案例,且缺乏系統(tǒng)的長期監(jiān)測,因此仍需更多的研究來評估這些措施的全面有效性。
另外,蝙蝠監(jiān)測技術(shù)也在不斷發(fā)展。從傳統(tǒng)的物理計數(shù)到現(xiàn)代的聲學(xué)監(jiān)測、視頻監(jiān)控甚至是相機(jī)陷阱等手段,科學(xué)家們正在尋找既能有效監(jiān)測蝙蝠,又不會對它們造成過多干擾的方法?,F(xiàn)有的研究表明,聲學(xué)監(jiān)測技術(shù)在一定程度上能幫助研究人員了解蝙蝠的行為及其棲息狀況,但不同技術(shù)之間的對比研究還相對不足。因此,未來的監(jiān)測工作應(yīng)當(dāng)更加多元化,結(jié)合不同技術(shù)手段,為蝙蝠保護(hù)提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。
雖然其他干預(yù)措施,如去污消毒,可能有助于減少某些病原的傳播,但這些措施通常只針對特定威脅,如白鼻綜合癥。因此,針對不同類型威脅的干預(yù)措施應(yīng)根據(jù)實際情況靈活應(yīng)用,避免單一措施無法應(yīng)對多重威脅的情況。
放眼全球、總的來看,針對地下棲息蝙蝠的保護(hù)仍然存在許多挑戰(zhàn)。盡管當(dāng)前的研究表明,單一的干預(yù)措施很難解決所有問題,但多項措施的結(jié)合應(yīng)用可能會更有效。研究人員呼吁,應(yīng)加強(qiáng)跨學(xué)科的合作,尤其是蝙蝠研究人員與其他地下生態(tài)學(xué)家的合作,共同制定更加全面的保護(hù)方案。另外,保護(hù)工作不僅要關(guān)注蝙蝠本身,還得考慮到蝙蝠棲息地的生態(tài)系統(tǒng)功能,因為蝙蝠在地下環(huán)境中的作用舉足輕重。隨著科研技術(shù)的不斷進(jìn)步,估計未來在保護(hù)地下棲息蝙蝠的過程中,相信會有更多的創(chuàng)新方法、更多方合作,來實現(xiàn)更有效的保護(hù)、確保蝙蝠及其棲息地的可持續(xù)發(fā)展。
資訊源 | Meierhofer M B, Johnson J S, Perez‐Jimenez J, et al.
編譯 | 王芊佳
編輯 | 綠茵
排版 | 綠葉參考資料略
來源: 海洋與濕地