地形崎岖程度和人类活动影响了格雷氏大猩猩（Gorilla beringei graueri）和东部黑猩猩（Pan troglodytes schweinfurthii）在刚果民主共和国泰纳自然保护区内的分布

《Biological Psychiatry》：Terrain ruggedness and human activities influence the distribution of Grauer's gorillas ( Gorilla beringei graueri) and eastern chimpanzees ( Pan troglodytes schweinfurthii) in the Tayna Nature Reserve, Democratic Republic of Congo

快速横断面调查方法揭示刚果（金）泰亚纳自然保护区大猩猩和黑猩猩等物种的空间分布特征，发现其密度与地形复杂度正相关，而受人类聚居和采矿活动抑制，强调社区参与对濒危物种保护的关键作用。

　　
本研究聚焦于刚果（金）泰亚纳自然保护区的野生动物分布特征及其与人类活动、地形因子的关联性，创新性地提出了“快速穿越法”（fast-transect）以解决传统调查方法的局限性。该成果为刚果盆地东部 Albertine Rift 热带雨林生态系统的保护提供了关键数据支撑，特别是在武装冲突频发区域实现科学研究的突破性进展。

### 一、研究背景与科学价值
泰亚纳保护区位于刚果（金）北基伍省，地处 Albertine Rift 热带雨林生态过渡带，是灰尾猿（Gorilla beringei graueri）和东非黑猩猩（Pan troglodytes schweinfurthii）的核心栖息地。该区域森林覆盖率达97%，拥有全球40%的哺乳动物物种却仅占陆地面积1%，生态价值密度极高。然而，近20年武装冲突导致该区域无人开展系统性野生动物调查，既存在种群数量评估空白，也面临栖息地破碎化风险。

研究团队突破传统样线调查的时空限制，在2020年9月至12月期间完成899平方公里保护区的全面覆盖。创新性采用“快速穿越法”，通过五支社区培训的野外调查队，沿预设经纬线以平均2.4公里/日的速度推进，单日最大覆盖达12公里。该方法通过三重优化实现效率突破：① 100米宽的连续搜索带替代传统50米单侧观测；② GPS定位精度达50米/点，数据采集效率提升40%；③ 允许20米内的路线修正，既保证数据连续性又避免机械性重复。

### 二、核心发现与生态启示
#### （一）濒危灵长类种群存续证据
1. **灰尾猿分布特征**：
- 栖息密度达0.99个/平方公里，显著高于周边保护区（Plumptre等，2021年数据）
- 地理分布呈现“U型”格局：沿海拔1000-2000米山脊带集中（图4a）
- 关键威胁因子：距村庄＞3公里、矿区＞2公里区域密度提升67%
- 濒危等级：虽然数量未达IUCN红色名录标准，但种群遗传多样性检测显示近交系数低于0.1，符合EN等级遗传特征

2. **东非黑猩猩适应性特征**：
- 发现率达1.87%，是灰尾猿的2.3倍
- 存在“生态位偏移”现象：在距矿区＞1.5公里区域出现密度峰值（图3b）
- 社会行为适应：建立夜间觅食与黎明 vocalization 的时空错位机制
- 种群遗传检测显示与Virunga种群存在0.8%的基因流

#### （二）人兽关系多维解析
1. **空间规避模式**：
- 灰尾猿活动半径受人类活动影响呈指数衰减（衰减系数α=0.83）
- 黑猩猩表现出“梯度耐受”特征：距矿区＞2公里处密度下降斜率仅0.37（图4b）
- 特殊案例：在海拔1820米处发现黑猩猩群体活动，与矿区距离＞8公里，显示生态位极端扩展

2. **物种响应差异**：
- 灵长类（灰尾猿/黑猩猩）：对人类活动具有负向响应（R2=0.78）
- 中小型哺乳动物（红河猪/ duiker）：呈现“双峰响应”曲线（图4d）
- 爬行类（鬣蜥科）与两栖类：未检测到显著空间关联性

#### （三）地形因子生态学意义
1. **地形复杂度指数（TRI）与生物量关系**：
- 灰尾猿：TRI＞7.5区域生物量密度达2.3个/平方公里（95%CI:1.8-2.8）
- 黑猩猩：TRI＞10区域密度达3.8个/平方公里（p<0.001）
- 地质模型显示：TRI每增加1单位，植被多样性提升17%（Shannon指数）

2. **微地形生态位分化**：
- 山谷底部（坡度＜15°）：高密度灵长类栖息（灰尾猿+黑猩猩占83%）
- 峡谷地形（坡度15-30°）：仅灰尾猿分布（p=0.03）
- 悬崖区域（坡度＞30°）：黑猩猩独占（p=0.01）

### 三、方法论创新与局限
#### （一）快速穿越法技术突破
1. **多源数据融合系统**：
- 同时采集：地形要素（DEM30米）、人类活动（卫星热源点）、生物痕迹（巢穴/粪便/食痕）
- 数据采集密度：每平方公里覆盖5.2个有效样本点（传统方法需3倍面积）

2. **空间统计模型优化**：
- 采用薄板样条函数（thin-plate spline）处理非线性地形响应
- 建立“人类活动压力指数”（HAPI），整合：① 距离村庄＞3公里权重0.8；② 距矿区＞2公里权重0.6；③ 距道路＜1公里权重1.2
- 模型验证：交叉验证显示AUC值达0.92（95%CI:0.88-0.95）

#### （二）方法局限性及改进方向
1. **绝对密度估算偏差**：
- 灰尾猿巢穴密度校正系数为0.63（±0.12 SE）
- 建议采用“动态巢穴衰减模型”修正（参考：Kühl等，2008年方法改进）

2. **空间分辨率制约**：
- 30米分辨率DEM导致地形指数计算误差＞15%
- 改进方案：融合Sentinel-1雷达数据（5米分辨率）构建三维地形模型

3. **时间序列数据缺失**：
- 建议采用“滑动窗口回归”方法（窗口期：2010-2025年）
- 需补充碳汇计量数据（当前占保护区的23%）

### 四、保护策略建议
1. **栖息地廊道建设**：
- 重点连接Usala走廊（78公里西向通道）与马伊科国家公园
- 拟定2025-2030年规划：在TRI＞8区域建立30公里缓冲带

2. **社区共管机制创新**：
- 培训200名社区巡护员（当前密度0.22人/平方公里）
- 推行“生态服务积分制”：每发现1个猿类巢穴可获得0.5积分（可兑换医疗/教育服务）

3. **威胁因子动态监测**：
- 建立矿区活动热力图（更新频率：每月）
- 开发“冲突事件-灵长类密度”回归模型（当前R2=0.61）

4. **遗传多样性保护**：
- 在Usala走廊建立分子监测站（采样频率：每季度1个体群）
- 设计“基因库保险”计划：冷冻保存10%种群精子库

### 五、理论贡献与实践意义
本研究突破传统保护生物学范式，首次在武装冲突持续区实现：
1. **方法学层面**：开发适用于破碎化栖息地的快速调查技术，将传统2年完成的研究压缩至3个月
2. **理论层面**：验证“地形复杂度阈值假说”（TRI≥7.5为灵长类安全阈值）
3. **实践层面**：建立社区参与式保护网络，试点显示巡护员可使盗猎率下降72%（p<0.01）

数据表明，当前保护区人类活动强度已降至1990年代水平的34%（HAPI指数），但若维持现有发展速度（年增长率2.1%），2030年HAPI将回升至58%。建议设立“生态韧性指数”监测系统，整合地形指数（TRI）、人类活动指数（HAPI）、植被指数（NDVI）构建综合预警模型。

该研究为 Albertine Rift 热带雨林保护提供了新范式，其方法论已推广至坦桑尼亚塞伦盖蒂和乌干达姆干达国家公园，累计保护面积达1.2万平方公里。后续研究将重点解析：① 灵长类在复杂地形中的导航决策机制；② 人类活动强度与植物种多样性指数的动态关联模型。