《Animals》:Can Leukocyte Morphology Contribute to Welfare Assessment in Beef Cattle Raised Under Intensive and Extensive Farming Systems?
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一些欧洲蝙蝠每年在其夏季与冬季栖息地之间迁徙超过两千公里。当这些迁徙路线穿越狭窄的地理廊道时,蝙蝠更容易受到干扰;例如,位于繁忙迁徙路线上的风力涡轮机可能在单个季节内杀死大量迁徙蝙蝠。伊斯坦布尔的博斯普鲁斯海峡作为鸟类迁徙的著名瓶颈地带闻名于世,但此前无人探究
一些欧洲蝙蝠每年在其夏季与冬季栖息地之间迁徙超过两千公里。当这些迁徙路线穿越狭窄的地理廊道时,蝙蝠更容易受到干扰;例如,位于繁忙迁徙路线上的风力涡轮机可能在单个季节内杀死大量迁徙蝙蝠。伊斯坦布尔的博斯普鲁斯海峡作为鸟类迁徙的著名瓶颈地带闻名于世,但此前无人探究蝙蝠是否也经此通道迁徙。研究人员在伊斯坦布尔从密集的城市公园到北部森林的四个地点部署了超声波记录仪,于2022年4月至11月的常规夜晚记录蝙蝠叫声。研究人员至少检测到十二种蝙蝠,包括珍稀的大夜蝠(greater noctule)。迁徙物种在夏季稀少,但在九月底的同一数日内于所有四个地点大量出现,这一模式符合季节性过境而非全年本地活动的特征。研究结果表明,迁徙蝙蝠在秋季穿过伊斯坦布尔,支持博斯普鲁斯海峡构成蝙蝠迁徙路线的假说,并识别出沿海峡的人类活动(包括风能开发)可能需要采取额外预防措施的季节窗口。
博斯普鲁斯海峡蝙蝠迁徙的季节性活动模式及其生态与保护意义
一、研究背景与科学问题
蝙蝠的季节性迁徙是动物界最广泛的活动策略之一,迁徙物种将不同大陆的种群、群落和生态系统联系在一起。然而,当迁徙路线被迫通过地理廊道和瓶颈地带时,大量个体可能在一年中的短暂时期内集中于狭小区域,从而面临集中的人为风险。随着全球风能的快速扩张,风力涡轮机对迁徙蝙蝠造成的碰撞和位移效应已成为可再生能源基础设施最显著的野生动物影响之一,其中长距离迁徙物种如纳氏伏翼(Pipistrellus nathusii)、普通夜蝠(Nyctalus noctula)和莱氏夜蝠(N. leisleri)在涡轮致死事件中所占比例异常偏高。
尽管欧洲蝙蝠迁徙的研究在北欧和西欧已有数十年积累,但东南欧、黑海地区和西亚的迁徙路线仍鲜有记载。土耳其地处东南欧、黑海与西亚之间的枢纽位置,可能位于欧洲蝙蝠季节性迁徙的路线上,但该国蝙蝠研究长期集中于分类学、分布、栖息地和系统发育地理学,季节性活动和大规模移动尚未得到系统调查。博斯普鲁斯海峡作为连接欧洲与安纳托利亚的狭窄地理通道,已被公认为世界主要猛禽迁徙瓶颈之一,但其对蝙蝠迁徙的作用从未被探究。与此同时,该地区的风能开发正在加速:截至2026年1月,土耳其风电装机容量已达约15,900兆瓦,其中马尔马拉地区约占7,000兆瓦,伊斯坦布尔省约950兆瓦,且自2021年以来伊斯坦布尔的装机容量已翻倍以上。因此,识别蝙蝠迁徙的时间和空间窗口对于制定有针对性的保护与缓解措施至关重要。
二、研究方法与技术路线
研究人员采用被动声学监测(passive acoustic monitoring)技术,于2022年4月至11月在伊斯坦布尔博斯普鲁斯沿岸设置四个监测站点(萨勒耶尔森林、阿塔图尔克城市森林、伊斯坦布尔理工大学校园、耶尔德兹公园),涵盖从森林到高度城市化环境的梯度。每个站点部署一台Wildlife Acoustics Song Meter Mini Bat探测器,从日落前30分钟至日落后30分钟连续记录,采样率256千赫兹,最小触发频率6千赫兹。气象数据来源于NASA兰利研究中心POWER项目,获取10米高度风速和风向、2米高度气温及降水量数据。声学处理分两阶段进行:首先使用Kaleidoscope Pro自动分类器进行初步物种鉴定,随后通过BatExplorer和Kaleidoscope Pro手动检查频谱图进行验证和修正。研究人员采用广义加性模型(generalized additive models, GAMs)结合负二项误差分布对每小时蝙蝠通过次数进行建模,并纳入日历夜晚随机效应和AR(1)自相关校正。模型包含站点固定因子、站点特异性日序平滑函数、日落后天数、气温、风速、风向(循环平滑)、月相和降水量等预测变量。为检验风向关联的季节差异,研究人员分别在春季(4月7日至5月31日)和秋季(8月14日至11月9日)窗口内分析了风向和顺风支持度(tailwind support)与蝙蝠活动的关系。
三、主要研究结果
3.1 采样努力量与物种丰富度
数据集包含来自315个站点-夜晚的3,613小时探测器记录,覆盖165个历法夜晚,共记录259,654次蝙蝠通过。至少鉴定出十二种蝙蝠,其中十种鉴定到种级水平:Pipistrellus pipistrellus(最常见,占总活动的81.7%)、P. nathusii(15.7%)、Nyctalus noctula、N. leisleri、N. lasiopterus(全球易危物种)、Eptesicus serotinus、Rhinolophus ferrumequinum、R. euryale、R. hipposideros和Tadarida teniotis。阿塔图尔克城市森林的物种丰富度最高(至少12种),耶尔德兹公园最低(至少7种)。
3.2 空间与季节性活动模式
三个焦点类群呈现截然不同的时空格局。P. pipistrellus在整个监测期间几乎所有站点均有持续活动。相比之下,P. nathusii的活动高度集中在夏末和秋季:各站点84%至93%的通过记录出现在8月14日之后,且所有四个站点的最高夜间计数均集中在9月26日至29日的四天窗口内。N. noctula/N. leisleri声学组活动更为离散,秋季占三个站点总活动的90%以上,而萨勒耶尔森林同时具有显著的春季成分。N. lasiopterus在11个阳性夜晚中被记录22次,其中8次出现在9月和10月,且在9月下旬与P. nathusii活动高峰重合。
3.3 站点特异性季节物候
全季节广义加性模型解释了P. pipistrellus活动偏差的49.0%、P. nathusii的66.5%和N. noctula/N. leisleri组的66.2%。允许站点特异性季节模式的模型比共享季节模式的模型具有显著更低的赤池信息量准则值(P. pipistrellus ΔAIC = -274;P. nathusii ΔAIC = -235;N. noctula/N. leisleri组ΔAIC = -196),交叉验证支持迁移类群的站点特异性模式。P. nathusii的拟合秋季最大值在所有四个站点均落在采样期内(萨勒耶尔森林9月14日,耶尔德兹公园10月17日,伊斯坦布尔理工大学10月26日,阿塔图尔克城市森林10月31日),而春季最大值均为边界效应。
3.4 夜间活动、温度、月相与降水
日落后的时间对所有类群均有显著非线性影响,活动集中在日落后最初几小时并伴有二次活动峰。气温与活动呈非线性关系,预测活动在约19至23°C达到峰值后趋于平缓或下降。月相和降水作为协变量保留但未作深入解读。
3.5 风速与风向
风速与P. pipistrellus(有效自由度EDF = 5.93)和P. nathusii(EDF = 5.11)的活动显著相关,但与N. noctula/N. leisleri组无显著关联。风向与P. pipistrellus(EDF = 2.36)和N. noctula/N. leisleri组(EDF = 2.12)的活动显著相关(后者在东向风下预测活动最高),但与P. nathusii无显著关联。
3.6 季节性风向关联
在控制夜间变异后,允许风向响应在春秋季之间存在差异仅使P. nathusii(ΔAIC = -12.2)和N. noctula/N. leisleri组(ΔAIC = -5.0)的赤池信息量准则适度改善,且均未持续改善交叉验证预测。留居种P. pipistrellus的季节差异更大(ΔAIC = -43.4),同样未获交叉验证一致支持。在P. nathusii和P. pipistrellus中,风向仅在春季与活动显著相关,而顺风支持度在两个季节均与活动显著相关。值得注意的是,两种蝙蝠的秋季顺风响应曲线几乎完全一致(相关系数r = 0.82):活动在强逆风下升高,在中性条件下最低,在中等顺风(约4-5 m s-1)下最高,然后在更强顺风下下降。
四、讨论与研究结论
研究人员指出,P. nathusii活动在9月26日至29日于所有四个站点同步达到峰值,这一现象难以用站点特异性局部活动单独解释,但P. pipistrellus在同一时段的活动也有所升高,表明同步峰可能反映了普遍有利于蝙蝠活动的天气条件。因此,迁徙的证据主要依赖于迁移类群强烈的秋季活动集中性,而留居种P. pipistrellus则未表现出这种模式。
关于风向关联,研究人员发现一旦考虑夜间变异,迁移类群的风向响应在春秋季之间仅微弱差异,且留居种P. pipistrellus表现出同等甚至更大的季节差异。这表明风向关联更可能反映天气对局部活动的影响(如暖湿西南气流带来的更高昆虫可用性和更适宜飞行条件),而非定向迁徙的直接证据。地面声学探测器测量的是局部活动而非迁徙本身,在顺风条件下快速飞行的蝙蝠可能在探测器范围内停留时间较短,而遭遇逆风的个体可能减速、下降、觅食或暂时停留,从而产生更多探测记录。
研究人员强调了几项局限性:研究仅覆盖单一年份和四个站点(均位于博斯普鲁斯欧洲一侧),无法解析年际变异或确定蝙蝠是否偏好特定渡峡点;气象数据来自再分析产品且三个站点共享相同序列;春季采样因探测器故障出现中断;日序与气温之间存在高度共曲性;P. nathusii声学类别可能包含P. kuhlii。此外,缺乏远离海峡的对照站点,因此无法证明蝙蝠沿博斯普鲁斯集中或穿越该海峡。
研究结论部分指出:博斯普鲁斯沿岸四个站点的被动声学监测揭示了P. nathusii和N. noctula/N. leisleri声学组的强烈秋季集中性和站点同步活动,与P. pipistrellus更广泛的季节性活动形成对比。风向关联在迁移种和留居种中相似,因此不能提供定向运动的独立证据。这些模式与伊斯坦布尔-博斯普鲁斯地区被迁徙蝙蝠利用的推断一致,支持但尚未证明博斯普鲁斯海峡作为欧洲与亚洲之间蝙蝠季节性移动廊道的假说。全球易危物种N. lasiopterus的反复检出进一步增加了该区域的保护重要性。鉴于迁徙活动集中在相对狭窄的季节窗口内,博斯普鲁斯海峡和更广泛的马尔马拉地区应在迁徙监测、空间规划和风能开发相关的针对性缓解措施中获得更多关注。