匈牙利番红花(Colchicum hungaricum)在其模式产地(匈牙利南部)的种群规模与密度估算

《Biologia Futura》:The estimation of population size and density of Hungarian crocus, Colchicum hungaricum, on its locus classicus (South Hungary)

【字体: 时间:2026年02月17日 来源:Biologia Futura 1.5

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  针对匈牙利特有濒危植物匈牙利番红花种群规模不明、历史评估方法不一且结果不可比的问题,研究人员首次运用代表性样方抽样、广义线性模型与自助法,于2022-2023年对其模式产地种群开展精准评估,估算其种群规模超320万,空间密度分布不均,为未来该物种的长期科学监测提供了可比性强的可靠基线。

  
在匈牙利南部维拉尼山脉的萨索姆约山南坡,生长着一种独特的花卉——匈牙利番红花(Colchicum hungaricum Janka)。它是喀尔巴阡盆地的孑遗物种,每年冬季开花,是当地植物多样性的“活化石”。然而,与它的独特性与珍贵性相对的是,我们对它的确切“家底”一直不甚明了。尽管早在1867年就被发现,但关于其核心分布区——即模式产地(locus classicus)的种群规模,一直缺乏精确、可靠的数据。之前的评估(2007、2010、2013、2016、2019、2021年)采用了不同的样地大小、数量和划定方法,导致估算结果差异巨大,从60万到128万不等,彼此之间无法进行可靠的比较,更难以判断种群究竟是增长、稳定还是衰退。这种不确定性,无疑为这种已被列为匈牙利濒危且严格受保护物种的科学管理与长期保育工作带来了巨大挑战。为此,一支研究团队决心采用一种更严谨、可重复的方法,重新审视这一独特种群的现状,以期为未来的保护行动建立一个坚实的科学基准。
该研究发表于《Biologia Futura》期刊,标题为“The estimation of population size and density of Hungarian crocus, Colchicum hungaricum, on its locus classicus (South Hungary)”。研究人员在2022年和2023年的1月至3月(开花期)开展野外工作。首先,他们采用系统搜索法,在萨索姆约山南坡划定了匈牙利番红花占据的斑块状分布区,总面积约0.34平方公里。随后,在分布区内随机生成了100个2米×2米的样地(总计覆盖分布区面积的0.12%),统计每个样地内所有开花和未开花的地上植株个体数。为了提高估算精度,他们运用了基于拟泊松(quasi-Poisson)误差分布的广义线性模型(GLM)并结合自助法(bootstrap resampling)来估算总种群规模,并计算了95%置信区间。同时,从每个4平方米样地中随机选取一个1平方米子样地,用于分析种群的密度分布格局。
测定局部分布区
研究表明,匈牙利番红花并非连片分布,而是呈现出明显的斑块化格局。在2022年和2023年,研究人员分别识别出20个和25个独立的分布斑块。这与之前部分调查(如2013、2016年)仅记录一个大斑块或少数斑块的结果形成对比。差异主要源于方法论:本研究采用了更密集的并行样线搜索,并对朝向采石场的坡面进行了勘察,从而更完整地勾勒出了物种的实际分布范围。
种群规模估算
通过先进的统计模型分析,研究团队得出了比以往多数评估更高的种群估算值。2022年的种群规模估计约为320万株个体(95%置信区间:220万–430万),2023年则增至约340万株个体(95%置信区间:230万–460万)。其中,开花植株的比例分别为77%(2022年)和83%(2023年)。值得注意的是,2021年的一项调查结果(约320万株)落入了本研究的置信区间内,显示出较好的一致性。而2007年至2019年间使用不同方法得出的估算值(60万至128万株)则普遍偏低,凸显了方法标准化对于监测数据可比性的重要性。
密度分布
匈牙利番红花在其分布区内的密度存在显著的空间异质性。在低密度区域,每平方米个体数可低至0–5株;而在高密度“热点”区域,密度可高达每平方米120–130株。这种密度分布图(density map)直观地展示了种群在微生境中的聚集情况,为理解其生态需求和制定有针对性的保护措施提供了关键信息。
结论与讨论
本研究为匈牙利番红花在其模式产地的种群现状提供了迄今为止最为精细和统计严谨的评估。主要结论包括:1)该物种占据约0.34平方公里的斑块化栖息地;2)其总种群规模很可能超过300万株个体,而非之前部分评估所认为的不足130万株;3)种群密度在空间上变化剧烈,从零星分布到高度聚集不等。
研究的意义在于方法论和保育实践两个层面。在方法论上,研究团队提出并验证了一种结合随机代表性抽样、模型外推和置信区间量化的种群规模估算框架。相较于以往方法不一、记录不详的评估,该方法更具透明度和统计鲁棒性,为未来开展长期、可比的监测项目奠定了方法学基础。他们指出,4平方米的样地大小和0.12%的采样面积比例在本案例中是合适的,既保证了调查效率(单个样地调查时间控制在30分钟内以防止疲劳误差),又使物种出现频率保持在建议的敏感范围内(30-70%)。
在保育实践上,更准确的种群基线数据是评估物种受威胁状况、制定保护策略和衡量保护成效的根本。尽管估算规模较大,但考虑到该物种分布范围极为狭窄(仅此一个匈牙利种群),且栖息地正面临灌木侵蚀等威胁,持续的监测仍然至关重要。研究者强调,本次估算仅基于地上部分,对该物种可能存在的休眠(dormancy)等生活史阶段尚不了解,未来的监测应纳入更全面的生活史数据(demographic data)和栖息地变化评估,以更全面地理解种群动态和长期生存力。
综上所述,这项研究不仅刷新了我们对匈牙利番红花这一珍稀物种种群规模的认识,更重要的是,它倡导并示范了一种在保护生物学中可复制、可比较的科学监测方法,对于全球范围内类似分布区狭窄的濒危植物种群评估具有重要的借鉴价值。

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