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福岛核事故隔离区大型有蹄类动物活动生态学:人类撤离后野猪的时空行为适应与冲突管理启示
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:Environment International 10.3
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推荐:为解决人类撤离核污染区后野生动物行为适应与潜在人兽冲突问题,研究人员通过GPS追踪技术对福岛核禁区(FEZ)内34头野猪(Sus scrofa leucomystax)开展资源选择与行为模式研究。发现FEZ内野猪活动节律向昼行性转变,并优先选择废弃农田和城市区域。该研究为灾后生态恢复区的人兽共存管理提供科学依据。
2011年福岛第一核电站事故导致人类紧急撤离,却在无意间创造了一个独特的生态实验场——约1150 km2
的福岛禁区(FEZ)成为野生动物"意外重归荒野"的典型案例。与切尔诺贝利类似,这片辐射污染区见证了野猪(Sus scrofa leucomystax)种群数量激增至周边区域的3-4倍。但令人担忧的是,随着辐射水平下降,人类正逐步重返部分区域,这可能导致人与适应性增强的野生动物群体产生新的冲突。理解野猪在人类缺席环境中的行为调整机制,成为平衡生态恢复与社区重建的关键科学问题。
美国科罗拉多州立大学、福岛大学等机构的研究团队在《Environment International》发表的研究,首次通过GPS项圈追踪技术揭示了FEZ内野猪的时空行为适应策略。研究团队在2016-2020年间为34头沿海地区野猪安装GPS项圈,采集89,278个定位点,结合FEZ外7头野猪的对照数据,运用二阶/三阶资源选择函数(RSF)和隐藏马尔可夫模型(HMM)分析行为模式。
关键技术方法
研究采用Vectronic Aerospace GPS项圈每15-60分钟记录位置,通过ctmm包生成95%自相关核密度家域。使用30m分辨率JAXA土地覆盖数据构建距离栅格(城市、稻田、落叶林等8个变量),采用glmer函数建立混合效应模型。行为分析通过moveHMM包的prepData函数计算步长与转向角,建立三状态HMM(休息、觅食、迁移)。
研究结果
3.1 种群特征
34头佩戴项圈的野猪(14雄20雌)中,28头满足95%活动在FEZ内的分析标准。性别与季节数据分布显示:秋冬季节样本量(雄11头,雌15头)显著多于春夏(雄5头,雌7头)。
3.2 二阶资源选择
在家域选址尺度上,雌性显著偏好靠近城市区域(β=-1.311,p<0.001),而雄性呈现边际显著性(β=-0.033,p=0.083)。两性均强烈选择稻田(雄β=-2.546,雌β=-2.880)和落叶林(雄β=-1.106,雌β=-4.852),但雄性反常地远离水源(β=1.264)。模型AUC值0.72-0.77表明良好预测力。
3.3 三阶资源选择
在个体活动尺度上,季节性差异凸显:春夏季节雄性更接近落叶林(β=-5.532)和城市(β=-1.611),而秋冬转向常绿林(β=-5.591)。雌性在春夏亲近水源(β=-0.169),秋冬则回避(β=0.588)。所有组别均持续选择稻田(雄春夏β=-2.537,雌秋冬β=-3.335)。
3.4 移动路径分析
100m缓冲路径分析揭示性别差异:雌性路径覆盖所有土地类型(城市β=0.011,稻田β=0.083),而雄性回避城市(β=-0.023)但穿越林地(落叶林β=0.099)。
3.5 行为分析
HMM识别出三行为状态:休息(步长<15m)、觅食(35-60m)、迁移(159-251m)。FEZ内个体昼间觅食时间(雄性50.2%,雌性39.2%)显著高于外部个体(约27%),Watson检验证实节律差异(p<0.001)。外部个体白天休息时间占比达41.4-48.3%,呈现典型避人行为。
研究结论与意义
该研究首次量化了核事故隔离区大型哺乳动物的行为适应策略:野猪通过时空生态位分化实现种群扩张——在人类缺席环境下,它们不仅维持自然生境利用,更积极开发废弃人造设施。昼行性增强与城市空间利用表明"人类恐惧景观"的消退,这种行为可塑性为理解野生动物在突发环境扰动后的适应机制提供范例。
研究结果对FEZ重建具有直接指导价值:稻田和城市边缘区可能成为人兽冲突热点,建议在这些区域优先建立缓冲带。方法论上,多尺度RSF与HMM的结合为动物行为研究提供新范式。从更广视角看,该研究为气候变化背景下因海平面上升、火灾等导致的生态移民区管理提供了前瞻性案例——野生动物对废弃人居环境的快速占领可能成为全球性挑战。
研究也存在一定局限:样本性别/季节分布不均,且缺乏辐射剂量与行为的直接关联分析。未来研究可结合同位素示踪技术,精确量化野猪对污染区特定资源的依赖程度。尽管如此,这项工作为灾后生态恢复与社区重建的平衡决策提供了关键科学依据。
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