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城市环境中人与白尾鹿空间利用的复杂性解析:基于移动生态学与人类活动数据的整合研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月29日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究通过整合人类移动数据(Advan Patterns)和38只白尾鹿(Odocoileus virginianus)的GPS轨迹,首次揭示了美国马里兰州霍华德县城乡交界带人鹿时空交互模式。研究发现鹿类会利用人类居住区但规避日间商业区,其活动与夜间人口密度呈正相关,为城市人兽共患病(如SARS-CoV-2、布鲁氏菌病)传播风险评估提供了新范式。
随着城市化进程加速,人类与野生动物的栖息地重叠日益加剧,这种密切接触不仅导致人兽冲突升级,更可能引发SARS-CoV-2、布鲁氏菌病等重大人畜共患病的跨物种传播。白尾鹿作为北美分布最广的野生有蹄类动物,已被证实可自然感染新冠病毒并形成种群传播链,成为潜在的"病毒储存库"。然而传统研究多依赖静态的人类活动指数(如Human Footprint Index),难以捕捉动态的时空交互细节。乔治梅森大学和马里兰大学的研究团队创新性地将商业人类移动数据与动物追踪技术结合,在《Scientific Reports》发表的研究为理解城市生态系统中人兽交互提供了全新视角。
研究团队采用三种核心技术方法:1) 通过GPS项圈获取38只白尾鹿2018-2019年的每小时定位数据(共187,838个位点);2) 使用Advan Patterns商业数据集量化739个商业POI的人类访问量;3) 建立126,736 m2的六边形网格系统进行空间标准化,采用贝叶斯LASSO回归分析景观特征(夜间人口密度、道路密度等)对物种活动的影响。
【Mobility patterns】部分显示,通过构建覆盖鹿类家域范围的六边形网格(704个空间单元),发现82%的观测单元无鹿类活动,68%无人类访问,仅6.3%存在人鹿时空重叠。商业区人类月均访问量(982次)显著高于公园(667次),但鹿类在商业区的活动仅1.9次/月。
【Visit count】结果表明鹿类呈现明显季节迁移:冬季公园访问量减半,转向商业区周边活动;而人类夏季公园访问量比冬季高47%。空间模型显示,夜间人口密度每增加1个单位,鹿类活动提升18%(95%CI: 12-24%),但商业建筑面积扩大会使鹿类回避(β=-0.31)。
【Popularity by hour】揭示精细时间规避策略:鹿类在商业区的人类活动低谷期(22:00-7:00)访问量翻倍,日间则集中在公园。冬季午后,鹿类显著增加对非商业住宅区的利用(+40%),可能源于草坪等替代食物资源的吸引。
【Statistical model findings】通过负二项回归发现:道路密度(β=-0.42)和日间温度(β=-0.27)显著抑制鹿类活动,而栖息地连通性(Contiguity Index)与鹿类分布呈意外负相关,暗示城市鹿类可能更依赖人工绿化带而非自然林地。
该研究首次证实商业移动数据在生态学中的应用价值,其创新性体现在:1) 量化了人鹿活动的时空分异规律,发现"时间隔离"是减少冲突的关键机制;2) 揭示住宅区密度与鹿类活动的正相关关系,推翻" urbanization avoidance"传统认知;3) 建立可推广的分析框架,为狂犬病、莱姆病等其他 zoonotic diseases 的风险预测提供模板。作者团队特别指出,未来需重点研究商业POI周边草坪等"隐形栖息地"的生态功能,这些人类改造环境可能成为人兽共患病传播的"热点"。这项研究为制定基于证据的城市野生动物管理政策奠定了科学基础,尤其在COVID-19后疫情时代具有特殊的公共卫生意义。
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