物种特征预测非洲山地天空岛屿鸟类调查方法有效性：觅食层与分类群对被动声学监测和样点计数法的差异化影响

《Ibis》：Species characteristics predict the effectiveness of avian survey methods in an Afromontane sky-island

本综述系统比较了被动声学监测（PAM）与传统样点计数法（PCS）在监测热带山地森林鸟类多样性中的效能。研究通过对肯尼亚泰塔山三个森林片区的实地调查，揭示了物种功能特征（特别是觅食层利用）和分类群（雀形目/非雀形目）对两种方法检测概率的显著影响。文章创新性地采用聚类分析将物种按觅食层偏好分组，发现PAM更易检测跨层活动物种（如地栖-林下层兼用型），而PCS对纯林下层物种更具优势。研究强调了在生物多样性监测中根据目标物种生态特征优化方法组合的重要性，为脆弱生境的精准保护提供了方法论支持。

　　

材料与方法

研究选取肯尼亚泰塔山天空岛屿的耶鲁、姆博洛洛和卡西加乌三个森林片段作为调查区域，该地区以高物种丰富度和特有性著称，但受森林砍伐影响严重。通过在25个调查站点同步部署AudioMoth自动录音设备（PAM）和人工样点计数（PCS），独立收集鸟类出现数据。PAM设备设置于离地1.5米处，以1分钟为片段单位录音；PCS由两名观察者在30米半径内进行10分钟观测。为控制检测偏差，统计分析中引入物种体重（对数转换）作为检测距离的代理变量。

统计分析与功能分组

采用分区围绕中心点（PAM）聚类分析将物种按EltonTraits数据库提供的觅食层使用比例划分为10个功能簇，最终合并为7个具有生态意义的组别（如纯地栖型、地栖-林下层兼用型等）。通过逻辑回归模型检验调查方法（PAM/PCS）与物种特征（觅食簇、分类群、体重）对检测概率的交互影响，并利用Hosmer-Lemeshow检验模型拟合优度。物种丰富度估计采用iNEXT包进行基于覆盖度的外推/内插计算。

研究结果

物种检测效能比较

PAM与PCS分别检测到60和57个物种，总体物种丰富度无显著差异（F = 0.001, P = 0.97）。但S?rensen相异指数显示20个站点的群落差异主要源于物种更替而非嵌套性，表明两种方法捕获的鸟类组合存在互补性。在卡西加乌等植被茂密的原生林片段，PAM的Chao估计物种丰富度（q⁰）高于PCS；而在人类干扰较强的耶鲁片段，两者差异不显著。

功能特征对检测概率的影响

觅食层利用显著影响方法偏好：地栖为主、林下层次要的物种（簇2）被PAM检测的概率是PCS的3倍（b = 2.847, P < 0.0001）；林下层为主、树冠层次要的物种（簇5）亦更易被PAM记录（概率高20%）。相反，纯林下层物种（簇4）被PCS检测的概率高出25%。跨层活动物种的声学监测优势可能与其在复杂生境中的发声适应及观察者视线遮挡有关。

分类群与体型的作用

非雀形目鸟类被PAM检测的概率比PCS高20%（b = 1.327, P = 0.003），而雀形目在两种方法间无显著差异。体型分析表明，PCS对较大体型物种的检测概率随体重增加而下降，推测因森林环境中视觉监测受限，而PAM可借助低频叫声的远距离传播优势捕获大型物种（如猛禽、鸠鸽类）。

讨论与展望

本研究验证了PAM在热带山地森林鸟类监测中与PCS等效的总体效能，但强调物种功能特征对方法选择的关键指导意义。PAM对地栖-林下层跨界物种及发声不规律的非雀形目的敏感度更高，而PCS在监测典型林下层特化种时更具优势。这种差异可能与声波在垂直结构中的传播特性、物种发声节律及观察者视野局限相关。

未来研究应重点构建区域特异性鸟类声学数据库，推动机器学习算法（如BirdNET）在复杂声景中的分类应用。同时需关注生境人为干扰度对鸟类行为可检测性的调节作用（如耶鲁片段鸟类因习惯人类活动而降低对PCS的回避）。研究结果对制定非洲山地天空岛屿等脆弱生态系统的针对性监测方案具有实践价值，尤其为受薪材采集等人类活动影响的林下层与地栖物种保护提供了方法论依据。