猛禽机器人诱导鸟类集体逃逸反应:两种鸟类的集群位移效应与持久驱散机制

【字体: 时间:2025年08月04日 来源:Ecological Solutions and Evidence 2.6

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  这篇研究通过仿生机器人(RF)模拟游隼捕食行为,系统评估了其对野生鸽群(Columba livia)和黑头鸥群(Chroicocephalus ridibundus)的驱散效果。结果显示RF能触发类似天然捕食者的集体逃逸行为(如紧凑化/黑化blackening),且在重复暴露中产生敏化效应而非习惯化。雷达数据证实对鸥群的驱散效果可持续10天,形成"恐惧景观"(landscape of fear)。研究为无致死性鸟害防治提供了新方案。

  

猛禽机器人触发鸟类集体防御机制

研究背景

动物集群行为(如鸟群)在进化中形成对抗捕食者的防御策略。当鸽群和鸥群在人类活动区聚集时,会引发公共卫生风险(如禽流感传播)和经济损失(农作物破坏)。传统驱鸟方法存在易习惯化缺陷,而仿游隼机器人(RobotFalcon, RF)通过激活本能逃逸反应,展现出独特优势。

实验设计与方法

在意大利北部两个典型冲突区域开展研究:

  1. 牲畜农场:500只常年栖息的野生鸽

  2. 污水处理厂:8000只越冬黑头鸥

    采用两种尺寸RF模型(模拟游隼雌雄二态性),通过标准化10分钟暴露试验,结合视频行为分析(BORIS软件)和海洋雷达监测,量化:

    • 集体行为(35.74%为集体转向)

    • 即时/短期数量响应

    • 中期(10天)活动变化

核心发现

行为响应特征:

  • 鸽群:高频集体转向(35.74%)和紧凑化(0.54%)

  • 鸥群:显著黑化(3.98%)和波浪事件(1.23%)

    数量动态差异:

  • 鸽群:13%回归减少(因繁殖地忠诚度高)

  • 鸥群:94%回归减少,第3次暴露后几乎清零

    雷达数据揭示:

  • 夜间活动量降低40%

  • 暴露后11天仍保持抑制状态

作用机制分析

  1. 敏化效应:随暴露次数增加,逃离速度加快(鸽群11.4±4.3分钟→鸥群30.1±5.1分钟)

  2. 资源依赖性:鸽群因依赖农场繁殖资源回归率高,鸥群可灵活更换夜栖地

  3. 恐惧景观重塑:雷达显示鸥群提前1小时避开风险区域

应用前景

  1. 靶向优化:针对不同资源依赖度的物种调整RF部署策略

  2. 伦理应用:需避免对非目标物种(如受保护鸟类)的干扰

  3. 技术延伸:可开发模拟其他猛禽(如雕、鹰)的机型应对更大体型害鸟

该研究首次系统证实仿生机器人可通过"恐惧景观"调控实现持久鸟害防治,为生态友好型野生动物管理提供新范式。后续研究可结合GPS追踪揭示位移范围,并评估长期行为适应机制。

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