顶级捕食者类群在塑造生态系统群落结构中扮演着重要角色。随着人类活动和土地利用的加剧、栖息地的破碎化，顶级捕食者丧失及其产生的严重生态后果日益严重，也越来越受到关注。顶级捕食者的生态功能及丧失的生态后果探究，需要长期的各个营养级群落的监测数据。姜广顺教授团队已开展了长达十余年的野生东北虎等哺乳动物群落的自动相机监测，通过538722个相机监测拍摄日数据的分析，发现东北虎种群在7个研究区域具有天然的空间密度梯度分布，为开展东北虎等顶级捕食者的生态调节效应研究提供了难得的机遇。
哺乳动物群落调控功能研究中，较多物种之间有效互作关系的研究是本领域的难题。本研究通过比较高和低东北虎种群丰度的研究区域中各哺乳动物物种丰富度的差异，识别和构建了群落结构的3条上行（Bottom-upeffect）和5条下行(Top-down effect)效应关系链的概念模型，并将生态调节功能研究的维度从物种层面简化到功能群层面，结合利用分段结构方程模型、随机森林模型，以及相关性分析方法，验证了植被、顶级捕食者和人类活动对森林哺乳动物功能群的上行和下行效应的路径，证实了恢复栖息地植被和科学管理人类活动强度的重要性的原因机制。
研究还发现，东北虎豹等顶级捕食者类群与人类活动均对大型有蹄类、部分中级捕食者类群具有显著的下行调节效应，进而间接影响了部分地面活动的小型哺乳动物类群，且人类活动与顶级捕食者类群的下行影响效应彼此独立。人类活动显著抑制了松鼠、花鼠等以松树种子为食的树栖小型哺乳动物类群。此外，研究结果还验证了森林质量对哺乳动物群落上行效应的重要支持作用。首次发现了东北虎等顶级捕食者种群的丧失或丰富度的降低引发了中级捕食者释放效应（Mesopredator release），间接抑制了地面栖息的小型啮齿类动物种群，可能影响森林种子传播和植被更新。本项研究还发现东北虎等顶级捕食者类群可以容忍适度的人类生产活动，为东北虎种群及其栖息地保护管理提供了重要的科学理解。
姜广顺教授团队还建议，为保证森林的快速更新，应监管当地居民对森林种子资源的采集等活动，逐步恢复森林质量，开展东北虎等顶级捕食者类群的保护来完善森林哺乳动物群落的生态调控功能，促进人与虎豹等野生动物和谐共存。
东北森林哺乳动物功能群的上行效应和下行效应结构关系
该研究由东北林业大学国家林业和草原局猫科动物研究中心、东北亚生物多样性研究中心的博士研究生佘雯为论文第一作者、姜广顺教授为论文通讯作者。中科院动物研究所、加州大学、清华大学和兰州大学的专家参与了部分研究工作。该项研究工作得到了国家自然科学基金项目（NSFC31872241），教育部和外国专家局联合实施的111计划（B20088）以及生态和环境部生物多样性调查、监测和评估项目（2019HB2096001006）的支持。
此项研究于2022年12月7日在Science of The Total Environment（Top期刊，IF：10.753）在线发表，全文链接如下：
https://authors.elsevier.com/a/1gDSRB8ccuwUn
详细论文信息：
Wen She, Jiayin Gu, Marcel Holyoak, Chuan Yan, Jinzhe Qi, Xinru Wan, Shuyan Liu, Lei Xu, Nathan James Roberts, Zhibin Zhang, Guangshun Jiang. 2023. Impacts of top predators and humans on the mammal communities of recovering temperate forest regions.Science of The Total Environment.862:160812.https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.160812.
