综述：不必为琐事烦恼：关于利用加速度计估算野生动物能量消耗的研究综述

《Journal of Animal Ecology》：Sweat the small stuff: A review of the use of accelerometers to estimate energy expenditure in wild animals

本文综述了动态身体加速度（DBA）在野生动物能量消耗估算中的应用，指出DBA与能量消耗的关系受物种、活动类型和环境因素影响，活动特异性模型优于时间预算模型，并建议通过多物种验证建立通用模型。

　　动态身体加速度（Dynamic Body Acceleration, DBA）是一种基于牛顿力学原理的生物力学指标，常用于通过加速度计估算动物的每日能量消耗（Daily Energy Expenditure, DEE）。尽管这一方法在实验条件下已被广泛验证，但在野外动物中的应用却仍存在一定的不确定性。本文旨在系统回顾和分析所有使用加速度计测量自由生活动物能量消耗的研究，特别关注那些将DBA与双标水（Doubly Labeled Water, DLW）或心率（Heart Rate, HR）作为“黄金标准”进行校准的研究。研究重点在于探讨DBA与DEE之间的关系是否适用于不同物种，以及这种关系是否具有普遍性，还是仅限于某些特定的活动或环境。

在对多个物种的分析中发现，DBA与DEE之间的关系在大多数情况下是线性的，但这种关系的截距在不同情境下并不恒定，即使是同一物种在不同环境或活动模式下也会发生变化。例如，在一些研究中，DBA与DEE的斜率（即每单位DBA对应的能量消耗）随着活动类型而变化，但飞行活动的斜率在不同物种之间却表现出一定的相似性。这表明，尽管DBA作为能量消耗的估算指标在某些情况下可能需要特定的校准，但在某些统一的活动模式中，可以跨物种应用相同的DBA-DEE关系。此外，研究还发现，质量特定的DEE（DEE_ms）与DBA之间的关系比原始DEE更为显著，尤其是在使用矢量加速度（VeDBA）而非总加速度（ODBA）的情况下，其拟合度更高。

然而，DBA的估算方法仍然存在一些局限性。首先，某些研究可能因“时间陷阱”（Time Trap）而高估了DBA与能量消耗之间的相关性。时间陷阱指的是在短时间内，DBA和能量消耗都可能与时间相关，从而导致两者之间出现虚假的关联。为了避免这种陷阱，研究通常会将DBA和能量消耗都标准化为每天的平均值。其次，一些研究可能因“质量陷阱”（Mass Trap）而误判了DBA与DEE之间的关系。质量陷阱指的是当将DEE表示为质量的函数时，可能因为质量本身与DBA之间存在相关性，而使整体关系显得更强。因此，为了更准确地估算DBA与DEE之间的关系，研究应尽量减少质量变化对结果的影响，或采用统计方法区分质量与DBA的独立贡献。

此外，DBA的估算还受到其他因素的影响，如环境条件、加速度计的位置、以及DEE的估算方法（如单样本或双样本DLW方法）。在一些研究中，环境的变化可能会导致DBA和DEE之间的关系发生偏移，例如在波浪频繁的水域中，外部能量输入可能不会影响动物自身的能量消耗，而某些行为（如冬眠或繁殖）可能增加非活动状态下的能量消耗，从而削弱DBA与DEE之间的关系。因此，为了提高DBA作为能量消耗估算工具的准确性，需要考虑这些环境变量，并在不同条件下进行校准。

DBA与DEE之间的关系还表现出一定的活动特异性。这意味着，不同活动（如飞行、游泳、行走）可能需要不同的DBA系数来进行准确估算。在一些研究中，使用活动特定的模型可以显著提高DEE估算的准确性，相较于将所有活动合并为一个整体模型。因此，未来的DBA校准研究应更加关注不同活动的特定模式，以确保估算的可靠性。同时，由于活动的复杂性，DBA模型可能无法完全捕捉到所有活动的能量消耗，因此需要结合其他方法（如心率测量）来增强估算的全面性。

DBA的应用在生态学研究中具有广泛潜力，尤其是在探讨动物行为、生存策略和环境适应性方面。例如，通过分析DBA与DEE之间的关系，可以了解动物在不同环境下的能量使用模式，从而揭示其生态适应性或能量分配策略。然而，目前的研究还存在一些不足，特别是在对非恒温动物（ectotherms）和一些特殊的生态条件下的动物进行校准时，数据仍较为有限。因此，未来的研究应更加关注这些物种，以验证DBA是否同样适用于它们。

总体而言，DBA作为一种估算能量消耗的工具，在大多数恒温动物中表现良好，尤其是在飞行活动中，其估算结果具有一定的普遍性。然而，由于环境、活动类型和个体差异的影响，DBA的估算仍需进一步校准和优化。随着技术的进步和数据的积累，DBA有望成为一种更普遍适用的估算工具，帮助科学家更深入地理解动物的生态行为和能量利用模式。同时，结合其他测量方法（如心率和双标水）可以提高估算的准确性，使DBA成为研究动物生态学和生理学的重要手段。