共存牲畜对野生有蹄类动物时空活动的干扰：以中国新疆喀纳斯国家级自然保护区为例

《Ecology and Evolution》：Spatiotemporal Activity Disruption of Wild Ungulates by Co-Occurring Livestock: A Case Study in Xinjiang Kanas National Nature Reserve, China

本研究利用红外相机数据，分析了新疆喀纳斯自然保护区三种野生有蹄类动物（红鹿、狍鹿、野猪）与家畜（牛）的空间时间活动模式及相互作用。结果表明，海拔、坡向和树密度显著影响各物种栖息地利用；家畜与野生有蹄类动物存在强烈负相互作用，导致行为回避。共现率25.9%-51.9%，观测遭遇间隔长于随机模拟。建议限制放牧时间与区域，移除物理屏障以维持生态系统健康。

　　在生态系统中，物种之间的共存是生态学研究中的一个核心问题。尤其对于生态位相似的物种而言，如何在有限的资源条件下实现共存，是理解生物多样性形成机制和生态平衡的重要课题。本研究聚焦于中国新疆喀纳斯国家自然保护区内的四种哺乳动物——红鹿、 Roe 鹿、野猪和牛群，通过红外相机监测数据探讨它们在时空维度上的活动模式及其种间互动关系。该保护区位于欧亚大陆的帕拉亚特地区，是连接欧亚大陆和东亚地区的重要生态过渡带，拥有丰富的冷温带针叶林生态系统。研究旨在揭示这些物种如何通过时空生态位分化实现共存，并评估放牧活动对它们行为模式的影响，从而为生态系统的长期保护和管理提供科学依据。

研究发现，环境因素在决定这些物种的分布和活动模式中起着关键作用。红鹿的分布主要受海拔、坡向和树密度的影响，其中海拔（β=0.595）和坡向（β=2.454）对红鹿的出现概率具有显著正相关，而树密度（β=2.563）也表现出类似趋势。这表明红鹿更倾向于选择较高海拔、向阳坡面和树木密集的区域，这些区域可能提供了更好的庇护和丰富的食物资源。相比之下，野猪的分布则与海拔（β=-1.567）呈负相关，但与距离水源的距离（β=1.652）呈正相关，表明它们更偏好远离水源的低海拔地区，可能与地形和植被覆盖有关。Roe 鹿的分布则与海拔（β=1.789）、坡向（β=2.673）和坡度（β=0.796）密切相关，显示出其对光照和地形的特殊需求。牛群则更倾向于低海拔区域（β=-1.921），表明其对海拔高度的适应性与红鹿和 Roe 鹿存在明显差异。

在种间互动方面，研究发现牛群对红鹿和 Roe 鹿产生了强烈的负面影响，这种影响在统计上具有显著性。这可能是因为牛群在低海拔区域的活动，侵占了红鹿和 Roe 鹿的栖息地，导致它们在空间上进行避让。然而，牛群与野猪之间的互动相对较弱，这可能与两者在海拔和地形上的相似偏好有关。尽管野猪和牛群都倾向于低海拔区域，但它们的活动时间重叠较少，这种差异可能反映了它们在资源利用上的不同策略，或者野猪对人类活动的适应性更强。研究还指出，所有三种野生偶蹄类动物都与夏季放牧这一变量呈正相关，说明它们在夏季活动更为频繁，这可能与夏季草场资源的丰富性有关。这种季节性活动模式不仅影响了它们的生存策略，也对整个生态系统的结构和功能产生了深远影响。

通过分析物种间的时空互动，研究发现这些动物之间存在一定程度的行为回避现象。尽管它们在某些区域共存，但实际的相遇时间明显长于随机模拟的预期时间，这表明它们在空间和时间上进行着某种程度的调整，以减少竞争压力。此外，对物种间距离的统计分析也显示，实际观测到的最小物种间距离在多数情况下并未显著偏离随机分布，这说明种间互动可能更多受到行为策略的影响，而非单纯的空间接近。这种行为上的调整可能是它们适应环境变化和减少资源竞争的一种机制。

研究还强调了放牧活动对生态系统健康和物种共存的深远影响。随着人类活动的增加，放牧行为对野生偶蹄类动物的干扰日益加剧，可能改变它们的活动模式和分布格局。为减少这种干扰，研究建议采取一系列措施，包括缩短放牧时间、限制放牧范围以及移除道路上的障碍物。这些措施旨在减少人类活动对野生动物的直接干扰，从而促进物种的自然共存。此外，建立跨部门合作机制和完善的监测系统，对于实现长期的生态保护目标具有重要意义。通过这些措施，不仅可以维护生态系统的稳定性，还能为生物多样性的保护提供支持。

在物种共存的机制方面，研究发现红鹿、 Roe 鹿和野猪虽然在某些方面存在竞争，但它们通过不同的时空生态位分化实现了共存。红鹿和 Roe 鹿在时间上表现出较强的重叠，这可能意味着它们在食物选择或活动时间上存在一定的差异，以减少直接竞争。而野猪则在时间上与红鹿和 Roe 鹿的重叠较低，这可能与其更灵活的活动模式有关。此外，研究还指出，这些物种的共存可能还受到植被类型和季节性资源变化的影响，如夏季放牧期的草场丰富性可能促进了它们的活动频率和分布范围。

本研究的成果不仅有助于理解这些物种在特定环境下的生态适应性，还为生态系统的管理提供了重要的参考。通过对物种分布和活动模式的深入分析，可以识别出哪些区域最容易受到人类活动的影响，从而制定更有针对性的保护策略。例如，红鹿和 Roe 鹿更倾向于较高海拔和向阳坡面，而野猪和牛群则偏好低海拔和远离水源的区域。这些信息对于规划保护区内的活动区域和管理策略具有实际意义。通过调整放牧时间或范围，可以有效减少对红鹿和 Roe 鹿的干扰，同时避免对野猪的过度影响。

研究还揭示了物种间的相互作用可能因观测尺度的不同而有所变化。例如，红鹿和野猪在多物种模型中表现出轻微的正相关，而在条件模型中则呈现出更强的负相关，这表明它们在不同空间尺度下的互动模式可能有所不同。这种发现提示我们，在进行生态管理时，需要考虑不同尺度下的种间关系，以制定更加科学和全面的策略。此外，研究还指出，种间互动在某些情况下可能比环境因素对物种分布的影响更为显著，特别是对于牛群与红鹿、 Roe 鹿的互动而言。

本研究还强调了对生态系统的长期保护和管理的重要性。随着人类活动的持续增加，放牧等行为可能对生态系统的稳定性构成威胁。因此，采取有效的措施限制放牧活动，不仅有助于保护野生动物，也有助于维护整个生态系统的健康。此外，研究建议加强跨部门合作，建立统一的监测和管理机制，以实现对这些物种的全面保护。这种合作模式可以整合不同部门的资源，提高管理效率，减少对生态系统的干扰。

在方法论上，本研究采用红外相机技术收集了大量关于物种活动模式的数据，并结合多物种占用模型和时空互动分析方法，对物种间的相互作用进行了深入探讨。这种方法的优势在于其非侵入性和长时间的监测能力，使得研究人员能够获得更加全面和准确的数据。此外，通过将环境变量标准化并进行对比编码，研究人员能够更清晰地识别出哪些因素对物种分布和活动模式具有显著影响。这种系统性的分析方法为未来的研究提供了新的思路，也为生态系统的保护和管理提供了科学依据。

研究结果表明，物种间的共存不仅依赖于环境因素，还受到种间互动的影响。通过调整活动时间和空间分布，物种能够在竞争中找到生存空间，从而维持生态系统的多样性。然而，这种调整并非总是有效，尤其是在放牧活动频繁的区域，可能对某些物种的生存构成威胁。因此，需要在生态保护和人类活动之间找到平衡点，确保生态系统的可持续发展。

本研究的局限性在于，由于边境管控和地形复杂性，部分区域的监测存在困难，导致某些环境变量未能被充分纳入分析。这些缺失的变量可能对物种分布和互动模式的预测产生一定影响，因此未来的研究可以考虑扩大监测范围，提高数据的全面性。此外，研究主要关注了物种的分布和活动模式，而未深入探讨它们的食性变化，这可能影响对种间竞争机制的全面理解。因此，后续研究可以结合食物资源的调查，进一步揭示物种间的资源利用差异及其对共存的影响。

总体而言，本研究为理解物种在复杂生态系统中的共存机制提供了新的视角，并强调了人类活动对野生动物的潜在影响。通过科学的管理和保护措施，可以有效减少这种影响，促进生态系统的可持续发展。未来的研究应进一步探索物种间的生态位分化和资源利用模式，以更全面地评估生态系统的健康状况，并为保护政策的制定提供更加坚实的科学支持。