环境条件与猎人活动对亚利桑那州蒙提祖马鹌鹑捕获量的影响建模研究

《The Journal of Wildlife Management》：Modeling effects of environmental conditions and hunter activity on Montezuma quail harvest in Arizona

　　

极端天气可对野生动物种群的繁殖、存活及丰度产生显著影响。因此，野生动物管理者可能调整狩猎法规，以抵消恶劣天气带来的后果。在美国西南部，高地猎禽的种群动态受年际降水变化的强烈驱动。美国亚利桑那州东南部的蒙提祖马鹌鹑（Cyrtonyx montezumae）的繁殖成功与存活被认为依赖于夏季季风降水，然而鲜有研究超越夏季降雨范畴，探讨可能驱动蒙提祖马鹌鹑种群动态及捕获量的其他机制。本研究的目标是利用1984—2024年间采集自亚利桑那州东南部的自愿翼部样本数据，评估并识别蒙提祖马鹌鹑捕获量、猎人努力量及捕获量中幼鸟比例时空变化的潜在驱动因素。研究人员对天气、遥感植被指数及上一狩猎季捕获量指标（如捕获量中幼鸟比例）对蒙提祖马鹌鹑猎人捕获量与努力量的影响进行了建模分析。鹌鹑捕获量与季风降水及上一年捕获量中幼鸟比例呈强正相关。猎人在季风降水较多的年份也投入了更大的努力量。猎人捕获量与努力量总体随时间增加，而捕获量中幼鸟比例则随时间下降。当日猎袋限额为8只时，捕获量与猎人努力量并未低于限额为10或15只的年份。虽然本州居民与非居民猎人的捕获率相近，但非居民猎人的努力量在研究期间显著增加，导致研究期末非居民猎人的总捕获量更高。研究结果表明，环境条件及猎人组成与行为的变化是驱动蒙提祖马鹌鹑捕获量时空变化的主要因素。

环境条件与猎人活动对亚利桑那州蒙提祖马鹌鹑捕获量影响的研究解读

一、研究背景与意义

天气条件的年际变化对野生动物种群的人口统计学特征及丰度具有强大影响。极端温度可抑制繁殖功能、增加幼鸟或成鸟死亡率；干旱则通过抑制繁殖、减少饲草可用性及限制抵御捕食者和紫外线辐射所需的植被覆盖，对野生动物种群产生级联后果。相反，强降雨可能因食物和覆盖物可用性增加而导致种群激增。在美国西南部，高地猎禽是广受欢迎的狩猎物种，其种群动态受年际天气变化强烈影响，尤其在干旱和半干旱地区。大量研究表明，鹌鹑繁殖与降水密切相关，而成鸟存活相对稳定，导致种群呈现“繁荣—萧条”动态，这主要源于繁殖成功率的变异及其对有利天气条件的依赖。

蒙提祖马鹌鹑（Cyrtonyx montezumae）是一种表现出“繁荣—萧条”动态的高地猎禽物种，然而关于天气对其种群动态影响的研究十分有限。该物种在夏末季风降雨开始后繁殖，并依赖季风雨带来的植被覆盖获取食物、筑巢栖息地和庇护所。以往研究仅发现捕获量中幼鸟百分比与上一年季风降水正相关，冬季降水则与次年捕获量中幼鸟百分比负相关。由于蒙提祖马鹌鹑具有隐蔽性，通常选择保持静止而非惊飞，这使得监测其种群和估算丰度面临挑战。亚利桑那州东南部提供了美国最大的蒙提祖马鹌鹑栖息地，吸引了来自美国各地、加拿大及其他国家的猎人。因此，对蒙提祖马鹌鹑种群趋势驱动因素进行严格评估，并考虑猎人行为变化，对于该物种的管理具有重要意义。

二、研究设计与方法概述

研究人员利用1984—2024年间亚利桑那州东南部5个翼桶站点收集的41年蒙提祖马鹌鹑捕获数据，评估了捕获量和猎人努力量的时空变化。数据来源为亚利桑那州游戏与鱼类部（AZGFD）提供的自愿翼部样本，猎人将每只捕获鹌鹑的一只完整羽毛翼放入信封并投入翼桶。研究人员计算了年度捕获量指数（总分类翼数）、每小时捕获鹌鹑数、捕获量中幼鸟比例及猎人努力量（总狩猎小时数）四项指标。环境协变量包括来自19个气象站的季风降水（6—8月累计降水）、冬季降水（1—3月累计降水）、6月最高温度，以及基于Landsat 5和Landsat 8遥感影像计算的归一化差异植被指数（NDVI）。分析方法采用广义线性模型（GLM），对年度数据、居民与非居民猎人分组数据以及猎场管理单元（GMU）尺度数据分别建模，并使用重采样方法处理残差自相关。

三、主要研究结果

（一）年度猎人捕获量与努力量

年度捕获量指数的最佳模型包含季风降水、上一年幼鸟比例和年份（π_AICc=0.55，D2=0.49）。捕获量随季风降水增加（β=0.40，95% CI=0.21–0.64）和上一年幼鸟比例升高（β=0.51，95% CI=0.30–0.86）而增加，且在研究期间呈上升趋势（β=0.46，95% CI=0.29–0.70）。每小时捕获鹌鹑数同样与季风降水（β=0.17，95% CI=0.03–0.29）和上一年幼鸟比例（β=0.30，95% CI=0.13–0.43）正相关，并随时间增加（β=0.29，95% CI=0.19–0.42）。幼鸟比例的最佳模型包含年份和季风降水的二次效应（π_QAICc=0.42，D2=0.61），幼鸟比例随季风降水增加至中等水平后趋于平缓，且在研究期间略有下降（β=?0.15，95% CI=?0.32—?0.01）。猎人努力量模型仅包含季风降水和年份即获得几乎全部支持（π_AICc=0.96，D2=0.25），努力量随季风降水增加（β=0.20，95% CI=0.06–0.35）。当日猎袋限额为8只时，捕获量和猎人努力量并未低于限额为10或15只的年份。

（二）居民与非居民猎人捕获量与努力量

居民和非居民猎人的年度捕获量指数均随时间增加，但非居民猎人的增幅（β=1.00，95% CI=0.73–1.27）远强于居民猎人（β=0.16，95% CI=?0.05–0.38）。研究初期（1984—1988年）居民猎人年均捕获576只鹌鹑，非居民猎人年均捕获73只；研究末期（2017、2019、2022—2024年）居民猎人年均捕获412只，非居民猎人年均捕获565只。两组猎人的每小时捕获鹌鹑数均随时间增加且增幅无显著差异。两组猎人的幼鸟比例均以相似速率下降。猎人努力量趋势呈相反模式：居民猎人努力量呈弱下降趋势（β=?0.17，95% CI=?0.41–0.02），而非居民猎人努力量显著增加（β=0.50，95% CI=0.26–0.74）。两组猎人的捕获量、每小时捕获数和幼鸟比例均与季风降水呈相似强度的正相关关系。

（三）猎场管理单元（GMU）尺度分析

在GMU尺度上，捕获量主要集中于GMU 34A、35A和35B。捕获量指数模型以GMU×年份交互效应模型获得绝大多数支持（AICc权重=0.94），GMU 35A（β=0.37，95% CI=0.10–0.63）和36B（β=0.94，95% CI=0.56–1.32）的捕获量随时间增加。捕获量与季风降水的正相关关系仅在GMU 34A（β=0.48，95% CI=0.11–0.85）和35A（β=0.46，95% CI=0.15–0.76）中显著。每小时捕获鹌鹑数以GMU加性效应模型获得主要支持（AICc权重=0.79），季风降水的正效应在GMU 35A、35B和36B中显著。幼鸟比例以GMU加性效应模型获得主要支持（QAICc权重=0.82），与季风降水的正相关关系在所有GMU中均为正，但仅在GMU 34B中不显著。猎人努力量以GMU×年份交互效应模型获得主要支持（AICc权重=0.88），GMU 35A（β=0.29，95% CI=0.09–0.50）和36B（β=0.69，95% CI=0.36–1.03）的努力量随时间增加。

四、讨论与结论

季风降水出现在所有捕获量指标的最佳模型中，表明夏季降水对解释捕获量年际变化的重要性。季风降水与捕获量指标的正相关关系在大多数GMU中均成立。研究结果支持了季风降水与蒙提祖马鹌鹑捕获量正相关的预测，也支持了猎人具有自我调节行为的预测，即干旱季风季节后猎人捕获更少的鸟并投入更少的狩猎努力，这一现象在居民猎人中尤为明显，非居民猎人则较弱。冬季降水对捕获量的负效应证据较弱。研究期间多个捕获量指标增加，表明捕获量增加并非仅由种群丰度增加驱动，也可能与猎人努力量或效率提高有关，如指示犬使用增加、GPS技术应用及社交媒体信息共享等。捕获量中幼鸟比例随时间下降，可能反映繁殖力降低、幼鸟存活率下降或繁殖个体比例降低，也可能与局部高狩猎压力有关。研究未发现日猎袋限额为8时捕获量或猎人努力量低于限额为10或15的年份，表明当前管理法规对捕获量的限制作用有限。研究结论指出，环境条件和猎人组成与行为的改变是驱动蒙提祖马鹌鹑捕获量时空变化的主要因素。