人类密度、环境健康与群体规模对城市郊狼行为的多维度影响:检测率、胆识与探索行为的差异化调控

《Scientific Reports》:Differential effects of human density, environmental health, and group size on urban coyote detection, boldness, and exploration

【字体: 时间:2025年10月31日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对城市内部异质性对野生动物行为的塑造机制,以郊狼(Canis latrans)为模型,通过新颖物体实验探究人类密度、环境污染与群体规模对其检测率、胆识(警觉时间、接近时间)及探索行为的影响。结果表明,高人类密度与高污染区域郊狼检测率显著降低,而胆识与探索行为在人类密集区显著增强,且群体规模正向调控风险承担行为。该研究揭示了城市风险景观的精细化驱动因素,为理解人类-食肉动物共存机制提供了关键行为生态学依据。

  
在城市化的浪潮中,野生动物被迫适应快速变化的环境,尤其是像郊狼(Canis latrans)这样的城市顶级捕食者。以往研究多将城市视为均质化空间,忽略了其内部人类活动强度、环境污染水平等因素的显著差异。这种异质性可能形成复杂的“风险景观”,驱动野生动物行为在局部尺度上分化,进而影响其生存策略与人类冲突风险。然而,人类密度、环境健康及社会背景如何共同调控城市郊狼的行为模式,至今尚未明晰。
为填补这一空白,加州大学伯克利分校的Cesar O. Estien、Lauren A. Stanton与Christopher J. Schell在《Scientific Reports》上发表研究,通过系统布设实验站点,首次在城市内部梯度上量化了人类密度、污染负担与群体规模对郊狼检测率、胆识及探索行为的差异化效应。研究不仅揭示了环境污染对郊狼分布的强烈抑制作用,还发现高人类密度区域个体表现出更强烈的风险承担倾向,且群体规模显著增强其探索行为。这些发现为优化城市野生动物管理策略提供了关键行为学证据。
关键方法概述
研究团队在美国加州东湾地区24个站点(含15个公园与9个私人住宅)布设运动触发相机,采用新颖物体实验范式,通过对比仅放置诱饵(控制组)与诱饵加新奇物体(处理组)条件下郊狼的行为响应,记录其检测频率、警觉时间、接近时间及探索行为(如挖掘、嗅闻等)。人类密度与污染负担数据通过地理信息系统(GIS)空间分析获取,污染指标整合了PM2.5、臭氧、重金属等10类环境危害因子。行为数据通过零膨胀负二项混合模型分析,控制观测时序与站点随机效应。
研究结果
郊狼检测率受人类密度与污染共同抑制
分析显示,郊狼在高人类密度区域(48次检测)与高污染区域(36次检测)的出现频率显著低于低干扰区域(分别为226次与238次)。污染负担的负效应强度(β=-3.031)高于人类密度(β=-1.625),表明环境健康可能是比人类活动更敏感的郊狼分布预测因子。
胆识行为由人类密度主导,群体规模强化接近倾向
在高人类密度区域,郊狼的警觉时间与接近时间在处理组与对照组间无显著差异,而低密度区域个体在新奇物体出现后显著减少风险行为。
群体规模显著增加郊狼接近物体的时间(β=0.288),但未影响警觉行为,支持“风险稀释”而非哨兵行为机制。
探索行为与人类密度及群体规模协同变化
探索行为(如嗅闻、触碰)与接近时间高度相关(Spearman ρ=0.83)。高人类密度站点个体在处理组中探索行为无显著变化,而低密度个体探索强度显著降低。群体规模扩大同样促进探索行为(β=0.226),凸显社会学习在风险适应中的重要性。
污染负担未直接调控风险承担行为
尽管污染对检测率有显著影响,但其与胆识或探索行为无显著关联,可能与污染数据空间精度不足或郊狼对化学干扰的响应阈值较高有关。
结论与意义
本研究首次揭示城市内部异质性对郊狼行为的多层次影响:人类密度通过habituation(习惯化)与资源可获性促进风险承担,群体规模通过社会学习强化探索倾向,而环境污染主要限制其空间分布。这些发现挑战了将城市视为均质实体的传统范式,强调需在街区尺度上制定差异化管理策略。例如,高人类密度区域应加强公众教育与非致命威慑措施,而低污染区域的生态连通性修复可能缓解郊狼分布失衡。未来研究需结合高精度污染暴露数据与长期观测,进一步揭示行为可塑性的生理机制及其对生态系统功能的级联效应。
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