联合国可持续发展目标15呼吁保护、恢复和可持续利用陆地生态系统;目前超过25%的物种受到人类活动导致的栖息地丧失和其他压力的威胁(He等人,2014年)。《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》(GBF)设定了“30×30”目标,即到2030年通过保护区和其他有效的基于面积的保护措施至少保护30%的陆地和海洋区域(OECMs)。实现这一目标不仅需要扩大保护面积,还需要了解不同形式的人类相关压力如何影响生物多样性结果和可持续资源利用(Watson等人,2023年),并确保保护区的扩张能够维持生态质量和完整性而不仅仅是覆盖面积(Cao等人,2022年)。自20世纪80年代以来,由于城市扩张和农业集约化,中国的土地利用发生了快速变化,导致栖息地破碎化,使保护区成为重要的避难所(Wei和Ye,2014年)。看似娱乐性的活动,如徒步旅行和自然旅游,也可能扰乱野生动物的活动模式,对其生存产生潜在的长期影响(Monz等人,2013年;Grimm等人,2008年)。
大规模评估通常依赖于综合人类压力指数,这些指数整合了土地覆盖和建筑基础设施等信息,通常以1-5公里的分辨率运行,这凸显了需要更精细尺度的评估来更好地捕捉人类足迹的变化(Venter等人,2016年)。一些研究提供了对生态系统综合人类相关影响的指标(Dwiyahreni等人,2021年),系统评价进一步强调了保护区生态系统完整性评估的快速增长和方法多样性(Feng等人,2025年)。然而,许多评估仍然依赖于单一因素的代理指标,如土地利用(Ding等人,2021年)、夜间光照(Mu等人,2022年)或城市化水平(Vogler和Vukomanovic,2021年)。还有一些研究通过结合土地覆盖、人口和放牧密度、光照和交通基础设施等变量来计算综合人类足迹指数(HFI)(Han等人,2023年)。这些累积的人类压力主要反映了长期的栖息地丧失和相关的景观结构变化,例如边缘密度的增加和剩余自然栖息地的破碎化,导致栖息地质量下降和生态系统状况恶化(Jutro,1991年;Venter等人,2016年);类似的指标集也被用来绘制公里级别的荒野或自然程度梯度(Cao等人,2019年),而通过旅游和娱乐活动产生的细粒度人类存在主要改变了动物的行为和活动模式(Paudel和Kindlmann,2012年;Kays等人,2017年;Gutzwiller等人,2017年)。使用手机位置数据的类似方法越来越多地被用于绘制保护区的游客使用情况(Abernathy等人,2025年)。因此,在本研究中,我们将基于自然的徒步轨迹得出的娱乐徒步强度视为人类相关压力的一个具体组成部分,与其他更广泛的人类相关景观变量一起使用,以量化与生物多样性保护以及GBF和可持续发展目标议程直接相关的娱乐强度。
对野生动物对人类存在反应的时间分析通常依赖于相机陷阱。虽然这些方法提供了有价值的信息,但其结果具有物种特异性和情境依赖性,会因当地娱乐环境、栖息地和保护状态的不同而有所差异(Kays等人,2017年)。最近的研究说明了这种多样性:印度南部的狗獾(Cuon alpinus)首先对猎物的可用性作出反应,然后才对人类干扰作出反应(Pattekar等人,2024年);机动与非机动娱乐活动可以重新塑造哺乳动物群落,高水平的非机动使用会减少某些对干扰敏感的物种的栖息地使用和日活动,而一些广食性物种在机动通道附近则更加耐受甚至更频繁出现(Gump和Thornton,2023年);大教堂省立公园的哺乳动物也会根据人类存在改变活动模式(Fennell等人,2023年)。然而,大多数此类研究都是孤立地处理基于相机的人类活动指数,没有明确纳入更广泛的人类相关背景,如栖息地改变和基础设施,并且很少在统一分析中整合空间和时间维度。
相反,空间研究强调土地利用变化和基础设施,但往往忽视了气候和其他环境控制因素,如温度、降水量和植被结构,这些因素也会影响物种分布(Dwiyahreni等人,2021年;Vogler和Vukomanovic,2021年)。当结合空间和时间视角时,整合通常是在年度分辨率上进行的(Venter等人,2016年;Mu等人,2022年),这可能会忽略短期的人与野生动物互动。这限制了我们区分局部干扰和更广泛驱动因素的能力,并降低了保护评估的精确度(Balmford等人,2015年;Buckley等人,2016年)。特定系统的例子也说明了部分覆盖问题:对黄眼企鹅觅食行为的Maxent分析考察了与渔业的重叠,但没有考虑细粒度的人类存在(Hickcox等人,2023年);在中国中部的豹栖息地建模使用了集合SSDMs,但没有明确表示直接的人类存在(Wang等人,2022年);线性回归和占用率分析显示了干扰效应,但没有完全结合空间和时间维度(Nickel等人,2020年)。总的来说,这些研究指出了一个差距:需要将多尺度的空间预测因子与时间活动响应结合起来,在细粒度上澄清娱乐徒步强度和其他人类相关压力如何影响保护景观中的栖息地适宜性和生态系统功能。
在这里,我们通过在一个框架内整合人类相关压力的空间和时间维度来填补这一差距。我们将环境和气候预测因子与娱乐徒步强度结合起来,并分析了12种哺乳动物物种的相机陷阱检测数据,这些哺乳动物涵盖了捕食者和猎物种群。这种设计使我们能够量化娱乐活动如何与空间分布和日活动变化相关联,并确定小五台山国家自然保护区(中国北部的一个代表性温带森林生态系统)中哺乳动物群落对娱乐压力最敏感的区域。据我们所知,这是中国保护区中首批结合堆叠物种分布模型和日活动重叠与细粒度娱乐徒步强度的研究之一。具体来说,我们探讨了以下问题:(1)环境、气候和人类相关变量(包括娱乐徒步强度)如何影响哺乳动物的栖息地适宜性?(2)响应性栖息地和物种与当前的分区和游客使用情况有何重叠?(3)娱乐徒步强度如何影响哺乳动物的日活动模式?本研究旨在帮助协调生物多样性保护与可持续娱乐利用,生成可在游客管理和分区中实施的证据,以支持生物多样性保护以及可持续发展目标15和《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》所倡导的生态系统功能和服务。