编辑推荐:
道路网络对生物多样性构成严重威胁,尤其是对活动范围广的顶级捕食者。本研究通过GPS追踪37只濒危的强健猫头鹰(Ninox strenua),分析其在不同景观类型中对道路的行为响应。研究发现,猫头鹰通过调整移动状态(如快速定向穿越)和选择特定环境(如近水道、高树冠覆盖)来应对道路干扰,核心栖息地则显著避开高密度道路区域。该研究为道路规划中的顶级捕食者保护提供了科学依据。
道路网络的扩张在满足人类社会交通需求的同时,对生物多样性造成了深远影响,尤其是栖息地破碎化和移动障碍对顶级捕食者的威胁更为显著。强健猫头鹰(Ninox strenua)作为澳大利亚特有的濒危物种,其大范围活动习性使其成为研究道路生态效应的理想模型。尽管猛禽能够飞行,但道路相关的感官干扰(如噪音、灯光)和物理屏障仍可能导致其行为改变甚至死亡。然而,目前缺乏对这一物种道路响应机制的精细研究,这限制了有效保护策略的制定。
为解决这一问题,来自澳大利亚的研究团队通过GPS追踪技术,对37只强健猫头鹰在城乡-农业-森林梯度景观中的移动模式展开研究。研究采用隐蔽马尔可夫模型(Hidden Markov Model, HMM)分析其行为状态转换,并结合空间统计方法评估道路密度与栖息地利用的关系。样本覆盖维多利亚州多个生态区域,追踪时间跨度达7年(2016-2023),共获取51,400个GPS位点数据。
研究结果揭示:
景观类型与道路利用
通过k-means聚类将猫头鹰栖息地划分为5类(森林、乡村-森林、城市-森林、农业和城市景观)。尽管城市个体每晚平均穿越9条道路(显著高于乡村-森林的2条),但所有景观类型的核心栖息地道路密度均保持低位(0.8-1.9 km/km2),表明存在主动回避策略。
行为状态转换
HMM分析显示,猫头鹰56%时间处于慢速移动状态(步长49±40 m),但在道路交互时,有>95%概率切换至快速移动状态(步长220±189 m)。这种"加速穿越"行为在夜间末期(>5 am)更为频繁,可能与归巢行为相关。
道路穿越偏好
相比随机位点,猫头鹰显著偏好选择近水道(平均距离减少34%)和高密度树冠覆盖(比例提升21%)的道路段进行穿越。城市个体对此表现最为明显,其穿越点50米缓冲区内密集树冠比例达38%,显著高于随机预期。
时间选择模式
重复测量ANOVA显示,道路穿越在夜间末期(13%)显著多于初期(11%),这可能与黎明前集中返回核心栖息地的行为模式相关。
讨论部分强调,强健猫头鹰通过三重策略应对道路压力:空间上收缩核心栖息地避开高密度道路;行为上采用快速穿越减少暴露时间;地理上优先选择生态廊道进行移动。这些发现挑战了"猛禽不受道路影响"的传统认知,证实即使是飞行物种也会因道路网络改变其生态行为。
研究建议将水道毗邻区和高树冠覆盖道路段列为保护重点,并在道路工程中恢复植被连续性。该成果发表于《Biological Conservation》,为濒危物种的道路影响评估建立了新范式,其提出的"行为-栖息地协同保护"框架可推广至其他受威胁的顶级捕食者。未来研究需进一步整合光噪声等感官干扰因素,以完善道路生态影响的全维度评估。
生物通 版权所有