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2002年美赛C题:灌丛蜥蜴的栖息地保护

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2002年美赛C题:灌丛蜥蜴的栖息地保护属于 2002 年 ICM C 题,英文原名为 If we SCRUB our land too much, we may lose the LIZARDs

生境与物种背景

佛罗里达灌丛蜥蜴是一种灰色或灰褐色小型蜥蜴,分布于佛罗里达中部及大西洋沿岸的高地沙质生境。它的长期存续取决于灌丛栖息地斑块的面积和空间配置,尤其是开阔沙地的保留。

随题事实表说明,成体全长约 5 英寸,偏好日照充足、有裸露沙地的干燥高地,食物包括昆虫、蜘蛛等小型节肢动物。它们很少穿越浓密植被,扩散能力有限;相隔几百米且有开阔区域连接的斑块才较有可能发生迁移。自然火灾、控制性燃烧或其他扰动可维持开阔生境,城市和农业开发、斑块隔离及长期抑制火灾都会改变生境。

事实表还给出繁殖信息:3 月下旬至 6 月求偶交配,4 月起产卵,每窝约 2—8 枚,一只雌体每季可产卵 3—5 次;4 月产下的卵约 75 天孵化,夏季更暖时可能更快;幼体出现于 6 月至 11 月初,约 10—11 月龄性成熟。不同地区种群长期隔离,转移个体还应考虑遗传差异。

题面以 endangered 描述专家委员会的分类;随题 2000 年事实表则写为 threatened,并说明当时未列入州或联邦法定受威胁或濒危名录。这些是历史材料各自的说法。

随题事实表中的灌丛蜥蜴原始照片
随题事实表图1:佛罗里达灌丛蜥蜴。原图摄影署名为Grant Hokit。
佛罗里达州原始分布图,阴影显示灌丛蜥蜴的分布范围
随题事实表图2:佛罗里达灌丛蜥蜴的分布区,阴影表示分布范围。

任务一:生境保护

讨论导致适宜栖息地减少的因素,向佛罗里达州提出保护建议,并分析落实建议的障碍。

任务二:由同一出生群体估计生命参数

下表连续追踪一个群体四年。0 龄当年孵出的雌体在出生的夏季不产卵;其他雌体每窝卵数 y 与吻肛长 SVL(毫米)的关系为 y=0.21SVL7.5

年次 年龄 存活总数 存活雌体数 雌体平均长度(毫米)
1 0 972 495 30.3
2 1 180 92 45.8
3 2 20 11 55.8
4 3 2 2 56.0

据此估计成年雌体平均繁殖力 Fa、幼体从出生至首个繁殖季的存活率 Sj,以及成体平均存活率 Sa

任务三:生命参数与生境的关系

研究者猜测上述参数与斑块总面积及开阔沙地面积有关。利用下列八个斑块的数据,建立估计不同斑块 Fa,Sj,Sa 的函数,并建立给定斑块的蜥蜴承载量 C 的估计函数。面积单位为公顷,密度单位为只/公顷;表中的繁殖力为成年雌体年繁殖力。

斑块 总面积 沙地面积 Fa Sj Sa 密度
a 11.31 4.80 5.6 0.12 0.06 58
b 35.54 11.31 6.6 0.16 0.10 60
c 141.76 51.55 9.5 0.17 0.13 75
d 14.65 7.55 4.8 0.15 0.09 55
e 63.24 20.12 9.7 0.17 0.11 80
f 132.35 54.14 9.9 0.18 0.14 82
g 8.46 1.67 5.5 0.11 0.05 40
h 278.26 84.32 11.0 0.19 0.15 115

任务四:斑块间迁移

食物、空间、隐蔽处或配偶不足可能促使动物迁移,但灌丛蜥蜴迁移的原因尚无确证。约 10% 的幼体会在斑块间迁移,成体似乎不迁移。根据标记、释放并在最长六个月后重捕的幼体数据,估计蜥蜴在任意斑块 i 与 j 之间迁移并存活的概率。重捕搜索范围为释放点周围 750 米。

原直方图横轴标出的迁移距离为 50、100、150、200、250、300、350 米,对应的重捕比例依次为 0.42、0.25、0.18、0.12、0.02、0、0.01。纵轴是重捕个体的比例;从这些观测推断迁移存活概率是本任务的内容。

原始迁移直方图,50至350米七组比例为0.42 0.25 0.18 0.12 0.02 0 0.01
原题幼体迁移重捕直方图。横轴为迁移距离(米),纵轴为重捕个体比例。

任务五:29 个斑块构成的景观

原始29个栖息地斑块的形状与空间位置图,右下保留500米比例尺
原题Avon Park景观图:1—29号栖息地斑块及500米比例尺。

为 Avon Park 空军基地给出的景观建立整体种群数量模型,并判断哪些斑块适合蜥蜴定居、哪些不能支持可持续种群。官方地图标有 1—29 号斑块及 500 米比例尺;面积如下,单位均为公顷。

斑块 总面积 开阔沙地面积
1 13.66 5.38
2 32.74 11.91
3 1.39 0.23
4 2.28 0.76
5 7.03 3.62
6 14.47 4.38
7 2.52 1.99
8 5.87 2.49
9 22.27 8.44
10 19.25 7.58
11 11.31 4.80
12 74.35 19.15
13 21.57 7.52
14 15.50 2.82
15 35.54 11.31
16 2.93 1.15
17 47.21 10.73
18 1.67 0.13
19 9.80 2.23
20 39.31 7.15
21 2.23 0.78
22 3.73 1.02
23 8.46 1.67
24 3.89 1.89
25 1.33 1.11
26 0.85 0.79
27 8.75 5.30
28 9.77 6.22
29 13.45 4.69

任务六:控制性燃烧政策

航空照片表明,佛罗里达灌丛地区的植被密度每年约增加 6%。根据前述研究,为控制性燃烧提出政策建议。

提交成果应贯通六项任务,说明参数估计、斑块与整体种群模型、保护建议及其实施障碍。

原题与来源

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