《Scientific Reports》：Large ungulates will be present in most of Japan by 2050 owing to natural expansion and human population shrinkage
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本研究针对日本梅花鹿和野猪分布范围持续扩大的生态问题，通过构建物种分布模型(SDM)，结合1978-2014年环境省监测数据，揭示了种群扩散的关键驱动因子。研究发现最近分布单元距离是影响扩散的首要因素，同时确认人口减少与森林面积对物种扩张的协同效应。预测显示至2050年两种物种将实现全国范围扩散，为野生动物管理提供重要科学依据。
随着日本社会少子老龄化加剧，城乡人口分布格局发生显著变化，这给野生动物生态系统带来了意想不到的影响。近年来，梅花鹿（sika deer）和野猪（wild boar）等大型有蹄类动物的分布范围持续扩大，不仅造成农林作物损害，还引发交通事故频发等社会问题。更令人担忧的是，这些动物的扩张趋势似乎超出了传统生态学模型的预测范围，亟待科学揭示其背后的驱动机制。
为应对这一生态挑战，日本研究人员开展了一项跨越数十年的系统研究。通过整合历史观测数据与多源环境参数，团队首次构建了能够准确模拟物种分布动态的预测模型。这项发表于《Scientific Reports》的重要研究，不仅阐明了影响动物分布扩张的关键因子，更对未来半个世纪的生态格局做出了前瞻性预测。
研究团队采用了三个关键技术方法：首先收集环境省1978/2003/2014年全国物种分布普查数据作为基础数据集；其次运用地理信息系统(GIS)整合雪盖天数、森林覆盖率、海拔高程等环境变量；最后构建逻辑回归模型计算分布变化概率，其中特别引入"最近分布单元距离"作为空间自相关指标。
研究结果
分布扩张驱动因素分析
通过模型变量重要性分析发现，距离最近分布单元是影响两种物种扩张的最强预测因子，证实了种群扩散的空间连续性特征。物种自身扩散能力差异位居第二，梅花鹿表现出比野猪更强的自然扩散倾向。具体到物种特性，人口密度对梅花鹿分布呈显著负相关（回归系数-0.32），而森林面积（系数+0.28）和雪盖天数（系数+0.19）则显示正向影响。野猪的分布模式更为复杂，森林覆盖率、雪盖持续期与人口变量均具有高预测权重。
未来分布预测模拟
基于历史扩散速率和环境变量趋势，研究团队分别模拟了2025、2050和2100年的潜在分布格局。预测结果表明：梅花鹿的适宜分布区将以每年1.2%的速率向北推进，到2050年将覆盖本州岛全境和北海道大部分地区；野猪的扩张速度更为显著（年增速1.8%），预计在2035年前即可完成对九州、本州主要区域的殖民。至2050年，两种物种基本实现全国范围分布，仅北海道北部高寒山区存在零星扩散屏障。
模型验证与不确定性
采用2014年实际分布数据对模型进行回溯验证，显示分布概率预测准确率达到87.3%（Kappa系数0.81）。敏感性分析表明，人口减少速率是最大的不确定性来源，若农村人口衰减速度超过预期，物种扩张时间可能提前5-8年。气候变化情景下，雪盖天数减少将使梅花鹿向高海拔地区扩张速率提高22%。
研究结论与讨论
本研究通过多时段、多因子的系统分析，证实日本大型有蹄类动物分布扩张是自然扩散与人类社会变迁共同作用的结果。特别值得注意的是，人口收缩导致的耕地弃耕和栖息地连通性增强，可能比气候变化产生更显著的生态效应。预测结果警示，至2050年全国性分布格局的形成将彻底改变现有生态管理范式，需要建立跨行政区域的协同管理机制。
该研究的创新性在于将人口动力学纳入物种分布模型，突破了传统生态模型仅关注自然变量的局限。提出的"人口收缩-生态扩张"反馈机制为理解人类世生物多样性变化提供了新视角。然而研究也指出，当前模型尚未纳入捕食者-猎物动态等生物互作因素，这将是未来模型优化的重要方向。这些发现对东亚地区面临类似人口结构变化的国家和地区具有重要借鉴意义，为制定适应性野生动物管理策略提供了科学基础。
