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在城市鸟类保护中,巢捕食率影响重大。研究人员开展 “Testing urban edge effects” 研究,用相机监测人造鸟巢。结果发现核心区巢捕食率更高,与预期相反。这为城市鸟类保护提供新视角,助力制定更有效的保护策略。
随着全球人口增长和城市化进程加速,城市面积不断扩张,这给生物多样性带来了巨大挑战。在城市生态系统中,鸟类作为重要的生物类群,其生存和繁衍受到诸多因素影响。其中,巢捕食是导致鸟类繁殖失败的主要原因之一。城市化改变了鸟类的栖息地,增加了一些捕食者的数量,如家猫、老鼠和松鼠等,这些都使得城市地区鸟类的巢捕食率上升。
为了减少捕食压力,生态学家提出了 “缓冲区” 的概念,但缓冲区对郊区鸟类巢捕食率的影响却鲜为人知。此外,巢高度、边缘效应等因素对巢捕食率的影响也存在争议。在这样的背景下,英国雷丁大学(University of Reading)的研究人员开展了一项研究,旨在探究边缘效应(巢址与住房的距离)和巢高度(地面巢与树上巢)对郊区公园鸟巢捕食率的影响,该研究成果发表在《Avian Research》。
研究人员选择了位于英国雷丁的雷丁大学怀特奈茨校区(Whiteknights Campus)作为研究区域。该校区约 68% 为开阔的公园绿地和阔叶林,其余为湖泊、建筑和道路,符合郊区环境类型。研究于 2021 年 7 月 14 日至 8 月 20 日进行,将校区划分为缓冲区(从大学边界向内延伸 300 米的区域)和核心区(距离大学边界超过 300 米的区域),在两个区域内选择有树木覆盖的合适区域,随机确定 80 个实验地点(每个区域 40 个) 。
研究人员制作了模拟黑鹂巢的开放式杯状巢,在每个地点设置一个地面巢(高度为 10cm±10cm)和一个树上巢(高度约为 150cm±20cm),每个巢中放置两颗新鲜的日本鹌鹑蛋,并使用隐藏的运动触发相机陷阱(model: Ltl Acorn 5310A)对 160 个巢进行持续监测。实验过程中,研究人员佩戴手套减少人类气味影响,记录每个巢的相关信息,包括 SD 卡编号、相机陷阱名称、巢位置、区域、坐标等,任何鸡蛋的损坏或移除都被视为蛋损失事件。
数据处理方面,研究人员使用 CPW Photo Warehouse(CPW)处理相机陷阱图像,排除因鸡蛋掉落、巢倒塌或相机故障导致的巢失败情况。在 RStudio 中进行数据分析,通过 Kaplan Meier 生存分析测试地面巢和树上巢、缓冲区和核心区巢的生存概率差异;利用 Akaike 信息准则(AIC)评估不同线性模型对巢生存率的预测能力;使用 Cox 比例风险模型(Cox’s proportional hazard model)测试所选模型中因素对巢的风险比;对于喜鹊和松鸦,使用 G 检验比较不同巢位置和巢高度的蛋损失事件差异,其他捕食者因样本量有限进行描述性分析。
研究结果显示,在 160 个实验巢中,136 个被成功监测,共记录到 69 次蛋损失事件。Kaplan Meier 生存分析表明,树上巢和地面巢的生存概率没有显著差异(树上巢生存概率为 52.38%±SE = 6.29%;地面巢生存概率为 46.58%±SE = 5.84%),但核心区巢的生存概率(40.30%±SE = 5.99%)显著低于缓冲区巢(57.97%±SE = 5.94%) 。AIC 模型选择结果表明,巢位置是影响巢生存率的最重要因素,核心区巢被捕食的风险比缓冲区巢高 1.62 倍。G 检验结果显示,喜鹊和松鸦在不同巢位置和巢高度的蛋损失事件没有显著差异,而哺乳动物捕食者更倾向于捕食地面巢。
研究结论表明,城市公园核心区鸟巢的蛋损失风险显著高于边缘区,这与研究人员最初的假设相反。一种可能的解释是,边缘区的某些捕食者(如鸦科鸟类)密度较低,且边缘区较高的人类活动水平可能形成了 “人类盾牌” 效应,减少了捕食压力。虽然本研究存在一定局限性,如使用人造巢可能无法完全反映自然巢的真实情况,部分野外工作在繁殖季节外进行可能低估了实际捕食率,但这是首次在郊区公园研究缓冲区效应,为城市鸟类保护提供了新的见解。未来研究应结合自然巢监测,进一步验证和拓展这些发现,深入了解不同物种的捕食模式及其与栖息地特征的相互作用,从而为城市鸟类保护制定更有效的策略。
研究中主要使用的关键技术方法包括:利用相机陷阱对鸟巢进行持续监测,获取巢捕食相关数据;运用 Kaplan Meier 生存分析、Akaike 信息准则(AIC)模型选择和 Cox 比例风险模型等统计方法,对数据进行深入分析,探究巢位置、巢高度等因素对巢捕食率的影响。