麋鹿重引入东洞庭湖的行为节律适应性:从圈养到野外的昼夜活动模式演化

《Scientific Reports》:Behavioral shifts of reintroduced Milu deer Elaphurus davidianus in East Dongting lake of China

【字体: 时间:2025年10月09日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对圈养繁殖麋鹿(Elaphurus davidianus)重引入历史分布区后的行为适应难题,通过GPS项圈追踪技术系统分析了其昼夜活动节律。结果表明,麋鹿呈现典型的晨昏性活动模式,活动峰值集中于6:00–9:00与18:00–21:00,并随季节、性别及人类干扰(如芦苇收割)动态调整。研究揭示了麋鹿在重引入初期经历探索扩散期后逐步形成稳定节律的行为可塑性,为濒危物种重引入策略优化提供了关键生态学依据。

  
在生物多样性保护的前沿战场上,重引入(Reintroduction)已成为拯救濒危物种的关键策略之一。然而,将圈养动物放归野外并非简单的“放生”,它们能否适应陌生的自然环境、调整自身行为节律以应对天敌、气候和人类活动等多重挑战,直接关系到重引入的成败。麋鹿(Elaphurus davidianus)这一曾在中国野外灭绝逾百年的珍稀物种,正是检验这一过程的典型案例。作为中国特有的大型草食动物,麋鹿被世界自然保护联盟(IUCN)列为受威胁物种,其重引入工程不仅关乎物种存续,更对湿地生态系统的恢复具有重要意义。
尽管此前已有麋鹿在江苏大丰、湖北石首等地成功重引入的案例,但对其行为节律,特别是重引入初期如何适应历史分布区的自然环境,仍缺乏系统研究。东洞庭湖作为麋鹿的历史分布区,于2020年12月迎来一批来自北京南海子麋鹿苑的圈养个体。这批“归乡者”能否在季节性水位波动、人类活动干扰的复杂湿地环境中调整活动模式?其行为是否会随季节更替、性别差异而分化?这些问题成为研究者关注的焦点。
为解答上述问题,研究团队对10只成年麋鹿(6雄4雌)佩戴GPS卫星追踪项圈(HQAN40L),通过内置三轴加速度传感器持续记录其活动数据,监测周期覆盖2020年12月至2022年11月。项圈每小时采集一次位置与活动量数据,累计获得145,496条有效记录。研究采用核密度估计(KDE)分析家域范围,通过Watson检验等圆形统计方法量化活动节律的集中趋势,并结合遥感影像(Landsat TM,30米分辨率)解析栖息地类型与人类活动影响。
主要技术方法
研究依托GPS项圈追踪技术(采样频率1次/小时)连续监测10只重引入麋鹿的活动数据,通过三轴加速度传感器(阈值0.15 g)记录活动频次;利用核密度估计(KDE,95%等值线)分析家域变化;结合ERDAS Image 9.0与ArcGIS 9.3处理遥感数据(来源:美国陆地卫星TM影像);采用Watson检验等圆形统计方法评估活动节律显著性;样本来源为北京南海子麋鹿苑圈养个体。
结果
1. 麋鹿的昼夜活动模式
麋鹿在重引入后表现出以晨昏性为主的活动节律,24小时内出现1–4个活动峰值,白天活动量显著高于夜间(除2022年8月、10月、11月外)。活动高峰集中于6:00–9:00与18:00–21:00,与多数鹿科动物(如梅花鹿、马鹿)的典型双峰模式一致。
2. 重引入后活动节律的时序变化
重引入初期(2020年12月–2021年6月),麋鹿活动节律不稳定,峰值数量与出现时间波动显著;至2021年7月后逐渐稳定,晨昏峰值集中度增强。统计显示,除2022年夏季雄性个体(U2=0.09, P>0.05)外,其余时段两性均呈现显著的活动集中趋势(P<0.05)。
3. 活动节律的季节性与性别差异
冬季早晨活动低谷推迟至6:00–7:00(其他季节为4:00–5:00),晨峰出现时间亦晚于其他季节。雌性活动峰值数量多于雄性,且在2020年冬季、2021年夏季、2022年夏季和秋季出现显著性别差异(P<0.05),2022年夏季雌性活动量显著高于雄性。
4. 扩散距离与家域范围的变化
重引入初期(2020年冬季),麋鹿活动集中于释放点周边(平均距离5.59 km,家域50.36 km2);自2021年春季起进入探索扩散期,家域范围扩大至96.24–249.77 km2,距离释放点最大达11.16 km。统计显示,冬季2020与冬季2021、春季2022、秋季2022的扩散距离差异显著(P<0.05)。
5. 人类干扰对活动节律的影响
2021–2022年芦苇收割期(10月–11月),麋鹿白天活动量降至夜间以下;进入农田的个体在湖区的活动强度显著高于农田时段,表明其通过降低活动水平规避人类干扰。
结论与意义
本研究首次系统揭示了麋鹿重引入历史栖息地后的行为适应过程:其活动节律从初期的多峰波动逐步演化为稳定的晨昏性模式,并随季节、性别及人类干扰动态调整。这一结果印证了麋鹿的行为可塑性,为其在复杂湿地环境中的生存策略提供了实证支持。研究强调,重引入项目需关注动物行为适应阶段(如初期 acclimation period 与探索扩散期),并通过长期监测优化管理策略。麋鹿在东洞庭湖的成功适应,凸显了迁地保护(ex situ conservation)与就地保护(in situ conservation)相结合对濒危物种恢复的关键作用,为全球类似重引入项目提供了科学范本。论文发表于《Scientific Reports》,为濒危物种保护行为生态学增添了重要案例。
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