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亚洲象在人类生产景观中的生理适应与代谢调控:栖息地破碎化与人为干扰的跨种群研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月06日 来源:Scientific Reports 3.9
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本研究聚焦亚洲象(Elephas maximus)在人类生产景观中的生理适应机制,通过测量粪便糖皮质激素代谢物(fGCM)和三碘甲状腺原氨酸(fT3)水平,结合粪便碳氮比(C/N)和景观干扰指标,揭示了栖息地破碎化程度与象群应激反应、代谢状态的关联。研究发现印度中部高度破碎化栖息地的象群呈现更高fGCM(0.81±0.37μg/g)和更低fT3(0.26±0.06μg/g),表明其面临更严重的生理压力与能量节约策略。该研究为理解大型哺乳动物对人类干扰的生理适应阈值提供了重要依据,对冲突管理政策具有指导意义。
在亚洲象栖息地持续萎缩的背景下,这些庞然大物正被迫适应与人类共存的生存模式。自1700年以来,亚洲象潜在栖息地已减少64%,而印度现存约3万头野生象中,许多种群不得不依赖人类生产景观获取食物。这种"高风险高回报"的生存策略背后,隐藏着怎样的生理代价?Sanjeeta Sharma Pokharel团队在《Scientific Reports》发表的研究,首次通过多种群比较揭示了栖息地破碎化与亚洲象生理状态的定量关系。
研究团队创新性地采用非侵入性采样技术,收集印度中部和东北部3个野生象种群153份粪便样本,结合前期南部种群数据,系统分析粪便糖皮质激素代谢物(fGCM,反映应激水平)和甲状腺激素(fT3,反映代谢状态)的差异。通过景观生态学指标量化栖息地破碎化程度(包括核心区指数CAI、最大斑块指数LPI等),并建立粪便碳氮比(C/N)与激素水平的关联模型。
fGCM水平呈现种群差异
数据显示中部种群fGCM水平(0.81±0.37μg/g)显著高于东北部(NE-1:0.59±0.36μg/g; NE-2:0.38±0.34μg/g)和南部种群(0.45±0.18μg/g)。这种差异与景观指标高度吻合——中部栖息地具有最低的CAI(19%)和LPI(4%),以及最长的边缘长度(10,701km),表明其破碎化程度最高。

代谢状态与能量平衡
与fGCM相反,中部种群fT3水平(0.26±0.06μg/g)显著低于东北部种群(NE-1:0.41±0.15μg/g; NE-2:0.45±0.20μg/g)。研究者提出"异常觅食效应"假说,认为持续的人类驱赶导致象群无法规律进食和休息,可能通过下丘脑-垂体-甲状腺轴(HPT)抑制引发低代谢状态。
饮食质量的双重作用
粪便C/N比与fGCM的整体正相关(r=0.02,P<0.001)支持"营养缓冲"理论,但中部种群出现反常负相关,暗示极端人为干扰可能覆盖饮食改善带来的生理益处。值得注意的是,南部种群粪便C/N比(26.81±3.13)显著低于其他种群(37.87-38.51),印证农作物营养优势。

管理实践的启示
中部地区特有的"hula parties"驱象方式(村民使用火焰长矛)与最高的人象冲突死亡率(年均5头象/20人)相呼应。相比之下,东北部"快速反应小组"的噪声驱赶方式造成的生理影响较小。
这项研究首次建立亚洲象生理指标与景观破碎化的定量关系,提出"干扰阈值"概念——当栖息地破碎化超过临界值(Core Area<20%,LPI<5%)时,象群可能进入高应激-低代谢的生理代偿状态。研究强调需要重新评估冲突管理策略,在保护规划中纳入生理健康监测,为"人象共存"的可持续发展提供科学依据。
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