《Birds》:Pigeon Boldness and Escape Tactics as Early Warning Indicators of Urbanization Processes in a High Altitude Neotropical City
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快速的城市增长迫使野生动物适应新的环境条件,导致一些鸟类物种繁盛而另一些消失。监测这些生态变化对于设计支持生物多样性的城市至关重要。在本研究中,研究人员评估了测量鸟类的胆量——即鸟类允许人类接近至其警觉或逃逸的距离,以及它们如何逃逸——是否可以作为一种简单工具
快速的城市增长迫使野生动物适应新的环境条件,导致一些鸟类物种繁盛而另一些消失。监测这些生态变化对于设计支持生物多样性的城市至关重要。在本研究中,研究人员评估了测量鸟类的胆量——即鸟类允许人类接近至其警觉或逃逸的距离,以及它们如何逃逸——是否可以作为一种简单工具来监测城市中生物群的定殖或消失。研究人员在玻利维亚拉巴斯这一高海拔新热带城市研究了五种鸽类物种。鸽子在全球无处不在,即使没有专业训练也易于识别。研究人员发现,一个物种对人类的恐惧主要由其在城市中生活的时间长短及其对城市环境特征的依赖性决定。长期建立的入侵种原鸽(Rock Pigeon)表现出最大的胆量,而最近定殖于城市区域并依赖自然植被的原生种则仍然保持更为羞怯。两种原生种似乎因其特定的生态需求而从城市绿地中减少。将简单的鸟类行为评估与种群计数相结合,提供了一种实用且低成本的方法,用于检测城市定殖或衰退的早期迹象,为创建更有利于生物多样性的城市提供了有价值的指导。
论文解读:城市鸽类的胆量与逃避策略作为高海拔新热带城市化进程的早期预警指标
研究背景与问题
城市化对鸟类群落造成了剧烈改变,只有部分物种能够成功定殖于城市环境,而其他物种则随着城市化加剧而消失。这种定殖或消失的过程取决于城市特征的动态变化,因此需要建立简单易行的监测体系,以便快速获取决策信息,建设生物多样性友好型城市。然而,现有的鸟类行为指标如飞行启动距离(Flight Initiation Distance, FID)和警觉距离(Alert Distance, AD)虽然被广泛使用,但其受多种物种特异性生物学特征(如体重、颜色、食性、系统发育)的影响,使其作为监测工具的适用性受到质疑。此外,在高海拔新热带城市背景下,关于不同鸽类物种在城市定殖过程中的胆量差异及其与环境因素的关系尚缺乏系统研究。
研究目的
本研究旨在评估在玻利维亚拉巴斯市,鸽类物种的胆量(通过FID和AD测量)及其相对丰度是否与其定殖时间和城市生态机会的关系比与其形态特征(如体重)更为密切,从而验证这些变量用于监测城市鸟类定殖或消失过程的实用性。
主要技术方法
研究人员在玻利维亚拉巴斯市的15个城市绿地(UGA)中开展研究,选取了五个鸽类物种。采用十米点计数法确定各物种的最大丰度,并以30米以上的起始距离(SD)测量FID和AD。同时记录逃逸模式(步行或飞行)和逃逸地点(地面或非地面)。环境变量包括归一化植被指数(NDVI)、树木数量(TN)、平均树高(TH)、外来物种百分比(ES)、行人数量(PN)、狗的数量(DN)、温度(T)以及群体大小(FS)。统计方法采用广义线性混合模型(GLMM),对连续变量使用Gamma分布和对数链接函数,对计数变量使用负二项分布,对二分类变量使用二项分布和logit链接函数。
研究结果
鸽类群落组成与丰度
五种鸽类在15个UGA中的丰度和出现频率差异显著。原鸽(Rock Pigeon)最为丰富,但并非出现在所有UGA;哀鸽(Eared Dove)在所有UGA中均有记录,丰度居第二位;斑翅鸽(Spot-winged Pigeon)出现在13个UGA中,丰度较低;裸脸地鸽(Bare-faced Ground Dove)仅在一个UGA中被记录;皮库伊地鸽(Picui Ground Dove)完全未被记录。
行为耐受性反映城市定殖的不同阶段
包含体重的GLMM模型显示体重不能显著解释AD或FID。当以“物种”作为因子时,模型显著,且成对比较表明原鸽和哀鸽在FID和AD上没有显著差异,但两者均与斑翅鸽存在显著差异。原鸽表现出最高的胆量,斑翅鸽最低,哀鸽处于中间位置。这表明胆量差异不遵循基于体重的模式,而是呈现物种特异性模式。
丰度和行为耐受性的环境预测因子
物种特异性GLMM显示,原鸽的FID与行人数量显著负相关,即人越多胆量越大;斑翅鸽的AD和FID均与平均树高显著正相关,即树越高胆量越小;哀鸽的AD与行人数量显著负相关。在丰度方面,原鸽偏好行人多的绿地,斑翅鸽偏好植被覆盖高的绿地。
逃逸策略作为城市习惯化的指标
三种鸽类在逃逸模式和逃逸地点上存在显著差异。原鸽主要以步行沿地面逃逸,斑翅鸽主要以飞行到高处结构逃逸,哀鸽在两种方式上没有显著偏向。
讨论与结论
城市鸽类群落的表观时间变化
与二十年前的记录相比,裸脸地鸽和皮库伊地鸽在拉巴斯市的城市绿地中出现频率显著下降,可能正在经历城市基质内的渐进性衰退。这与其地面筑巢习性等自然史特征有关,增加了其对城市化的脆弱性。
胆量反映城市定殖过程并证明其用于监测项目的实用性
研究发现胆量排序与体重无关,而与城市定殖的历史时间密切相关。原鸽作为与人类聚居地关联数千年的入侵种,表现出最高胆量;哀鸽作为逐渐定殖城市的本地种,胆量居中;斑翅鸽作为近期才开始定殖的物种,胆量最低。这支持了城市定殖时间是决定对人类耐受性的重要因素的假说。结合丰度和胆量数据可以识别定殖过程的不同阶段,比单独使用种群数据提供更详细的监测信息。
城市习惯化的生态决定因素及对监测项目的考虑
不同物种对环境特征的反应各异。原鸽偏好高度人工化的环境,哀鸽表现出更大的生态灵活性,斑翅鸽则强烈依赖植被丰富的绿地。逃逸类型分析进一步证实了斑翅鸽的定殖过程仍在进行中。同时纳入人口统计学(丰度)和行为学(AD、FID、逃逸类型和地点)指标,比单独使用任一指标提供更全面的监测方法。
对生物多样性友好型城市设计的启示
城市环境的简化主要有利于不依赖植被的物种。保留大面积绿地、维持多层植被设计、保护自然植被区域有助于减缓生物简化过程。由于新热带城市常缺乏专业人员参与生物多样性保护,基于易识别的鸽类群体的简单监测模型可快速检测生物多样性的动态变化,为管理决策提供指导。
研究结论
本研究表明,对人类存在的胆量反映了城市定殖的程度。将丰度、AD、FID和逃逸行为相结合,构成一种简单、快速、低成本的工具,用于监测城市内物种的定殖和衰退,为生态研究和保护策略设计提供有用信息。研究也存在局限性,包括评估的物种数量有限、仅在少量绿地进行、仅在非繁殖季节评估行为以及无法标记个体。未来应在更多城市、不同季节和不同类型城市环境中评估这些发现,并通过标记个体评估个性对行为反应的影响。