日本鬣羚活动模式的时间尺度变异研究：基于三轴活动传感器的昼夜节律与季节性变化分析

《European Journal of Wildlife Research》：Variation in the activity patterns of Japanese serow (Capricornis crispus) across different temporal scales

本研究针对传统观测方法对日本鬣羚(Capricornis crispus)夜间活动监测存在偏差的问题，采用配备三轴活动传感器的GPS项圈对东京地区5只个体进行持续监测。结果发现该物种呈现显著的昼行性特征（昼间活动量显著高于夜间），并存在春秋季活动高峰的双峰模式。研究首次通过活动传感器验证了日本鬣羚在无天敌（日本狼已灭绝）和人类狩猎压力下的适应性行为模式，为理解偶蹄类动物时间生态位分化提供了新方法学范式。

　　

在茂密的日本森林中，生活着一种神秘的特有物种——日本鬣羚(Capricornis crispus)。这种被列为"特别天然纪念物"的偶蹄类动物，长期以来因其独居性和栖息地隐蔽性，使得研究者难以全面掌握其活动规律。传统上，科学家们主要通过相机陷阱和直接观察来研究鬣羚的行为，但这些方法在监测夜间活动时存在明显局限：相机陷阱可能错过快速或细微的动作，而直接观察在黑暗环境中几乎无法实施。更棘手的是，日本鬣羚生活的森林环境复杂多变，季节更替带来的温度、食物资源变化，以及繁殖周期的影响，都可能使它们的活动模式发生改变。

以往研究表明，日本鬣羚可能具有全天候活动(cathemeral)的特性，但这一结论缺乏连续、精确的数据支持。特别是在缺乏主要天敌（如已灭绝的日本狼Canis lupus hodophylax）和人类狩猎压力的情况下，日本鬣羚如何调整其活动策略？它们是否会像其他有蹄类动物一样，表现出明显的季节性行为变化？这些问题一直悬而未解。为了揭开这些谜团，来自东京农业大学与技术大学的研究团队开展了一项创新性研究，成果发表在《European Journal of Wildlife Research》上。

研究人员采用了一项关键技术——在GPS项圈中集成三轴活动传感器，对东京奥多摩地区的5只日本鬣羚进行了长期监测。这种方法能够以每5分钟一次的频率记录动物在三个运动轴（X轴：前后；Y轴：左右；Z轴：上下）上的活动强度，从而提供连续、高精度的时间序列数据。研究还结合太阳位置计算软件，将一天划分为日出、白天、日落和夜间四个时段，并采用线性混合模型(Linear Mixed Model, LMM)分析季节和时间段对活动模式的交互影响。

研究结果揭示了日本鬣羚活动的精细时空模式：

昼夜活动模式分析

数据显示，日本鬣羚表现出明显的昼行性特征。活动水平在06:00至16:30期间达到峰值（X轴>50，Y轴>30，Z轴>15），而在夜间显著降低。傍晚18:30至22:00出现小幅活动回升，随后在日出前降至最低点。这种模式在所有个体和三个运动轴上均保持一致，表明日本鬣羚主要在白昼活动。

季节性活动变化

研究发现日本鬣羚的活动呈现典型的双峰季节性模式，春季（4月）和秋季（10月）活动水平最高，冬季显著降低。线性混合模型分析显示，时间段与月份之间存在显著交互作用，表明昼夜活动模式随季节变化而动态调整。

模型拟合与统计验证

时间与月份交互模型在所有三个运动轴上均表现出最佳拟合效果（△AIC=0）。事后比较显示，夏季白天活动显著高于冬季（如7月vs1月：X轴+11.1，p<0.001），日出活动在夏季月份尤为活跃（8月vs3月：Z轴+8.8，p<0.001），而日落活动在秋季明显减少（10月vs7月：X轴-8.3，p<0.001）。

讨论部分深入分析了这些发现背后的生态学意义。日本鬣羚表现出的昼行性特征可能与其缺乏自然天敌有关。历史上，日本狼曾是其主要捕食者，但自20世纪初灭绝后，日本鬣羚面临的选择压力减小，无需通过夜间活动来规避风险。同时，由于日本鬣羚受到法律保护，大多数种群不再面临狩猎压力，这也减少了其对人类活动的回避需求。

季节性活动模式则反映了食物资源可获得性和繁殖需求的综合影响。春季活动增加可能与新芽萌发后粗蛋白摄入需求增加有关，而秋季活动高峰则可能对应9月至11月的交配期，这一时期雄性个体会增加追逐行为和领域标记活动。冬季活动减少则是应对食物稀缺和恶劣天气的能量节约策略。

该方法学的创新性在于，活动传感器能够捕捉相机陷阱难以记录的不活跃行为（如休息和反刍），提供更全面的行为谱系。然而，研究也指出样本量较小（5只个体，其中4只为雄性）可能限制结果的普适性，未来需要更大样本和性别平衡的研究来验证这些模式。

这项研究首次利用活动传感器技术揭示了日本鬣羚的精细时空活动模式，为理解无捕食者压力下偶蹄类动物的行为适应提供了新视角。研究不仅证实了日本鬣羚的昼行性和季节性双峰活动模式，还展示了三轴活动传感器在野生动物行为研究中的巨大潜力。未来研究可通过建立具体行为与传感器数据的对应关系，进一步开发自动行为分类系统，为野生动物保护管理提供更精准的科学依据。