棕熊昼夜活动节律的适应性调控:人类改造景观中的行为可塑性极限

【字体: 时间:2025年07月31日 来源:Ecography 4.7

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  这篇研究通过分析欧洲和北美6个棕熊种群的GPS数据(2004-2022),揭示了人类活动(GHM)对棕熊昼夜活动节律(diel niche)的影响。研究发现所有种群都呈现晨昏性(crepuscular)活动模式,但欧洲棕熊表现出更强的夜行性(nocturnality),特别是在人类干扰严重的南欧地区。研究采用贝叶斯模型(Bayesian approach)分析发现,人类干扰促使棕熊增加夜间活动,而高温天气下欧洲棕熊的昼夜活动调节能力明显弱于黄石种群,表明人类改造景观可能限制了棕熊对气候变化的适应能力。

  

棕熊昼夜活动节律的适应性调控:人类改造景观中的行为可塑性极限

引言

人类活动通过多种途径影响野生动物生态,其中昼夜活动节律(diel niche)的调整是动物应对环境变化的重要策略。作为顶级捕食者,棕熊(Ursus arctos)因其体型庞大和杂食性特征,成为人兽冲突高发物种。本研究通过整合欧洲和北美6个棕熊种群(共139个体)长达18年(2004-2022)的GPS数据,首次在跨大陆尺度上比较了不同人类干扰强度下棕熊昼夜活动模式的差异。

材料与方法

研究采用每小时移动速率(km h-1)作为活动强度指标,使用贝叶斯建模方法分析全球人类改造指数(GHM)、归一化植被指数(NDVI)和日最高温度对活动模式的影响。数据采集时段限定在棕熊年活动期(4月1日-11月30日),并按生态特征划分为三个季节:春季(4-5月)、夏季(6-7月)和秋季(8-11月)。

主要发现

所有棕熊种群均表现出典型的双峰型晨昏性活动模式,但存在显著地理差异:

  1. 黄石棕熊表现出更强的晨昏性和日间活动,而欧洲种群(特别是南欧的亚平宁和迪纳里克棕熊)夜间活动比例更高

  2. 人类干扰促使所有种群增加夜间活动,但黄石棕熊表现出最强的响应弹性,夏季和秋季在人类干扰增加时夜间活动增幅最大

  3. 秋季超食期(hyperphagia),不同地理种群对初级生产力(NDVI)的响应取决于主要食物类型:南欧以硬质坚果为食的种群在高NDVI区域增加晨昏活动,而北欧以浆果为食的种群则降低全时段活动

  4. 高温胁迫下,黄石棕熊能显著增加夜间活动进行补偿,而欧洲种群仅能减少日间活动,导致整体活动水平下降

讨论与意义

研究发现揭示了人类改造景观对棕熊行为可塑性的双重约束:

  1. 行为弹性限度:欧洲棕熊已通过增加夜行性适应人类干扰,这种适应性可能限制了其应对其他压力(如高温)的行为调节空间

  2. 能量平衡风险:在高温条件下无法充分增加夜间活动可能导致日能量摄入不足,影响越冬存活和繁殖成功率

  3. 保护启示:研究结果对预测棕熊种群在城市化加剧和气候变化背景下的适应潜力具有重要价值,提示需要控制人类干扰强度以维持物种的行为可塑性

该研究为理解大型食肉动物在人类世(Anthropocene)的行为适应机制提供了新视角,也为实现"2020年后全球生物多样性框架"的棕熊保护目标提供了科学依据。未来研究可进一步探讨昼夜活动模式改变对个体适合度(fitness)参数(如体脂储备、繁殖输出等)的长期影响。

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