# 包含家养绵羊的野生动物友好型围栏设计的有效性评估

《Rangelands》：Efficacy of wildlife-friendly fence designs promoted for containing domestic sheep

　　

围栏对于牧场上的牲畜管理至关重要，并已在整个美国西部广泛增建。传统的围栏设计可能会阻碍大型猎物的移动，导致受伤、缠绕和死亡。野生动物友好型围栏旨在促进大型猎物的通行，但可能会降低对绵羊等小体型牲畜的 containment 有效性。这些设计被自然保护机构广泛推广，但其在 containment 牲畜（尤其是绵羊等较小物种）方面的有效性很大程度上尚未得到评估。在此，研究人员评估了九种不同的野生动物友好型围栏设计在包含家养绵羊方面的有效性。绵羊跨越了九种围栏设计中的五种，但仅由四个绵羊群体中的一个完成；最低钢丝绳的高度是预测跨越行为的显著因子。跨越事件由社会动态而非牧草利用率驱动。

在北美西部的牧场生态系统中，大型野生有蹄类动物（如大角羊、野牛、马鹿等）依赖长距离迁徙以利用不同区域的关键资源并应对严酷气候。然而，随着19世纪末期带刺钢丝的发明，由于其在低成本下对大面积牲畜的 containment 有效性，围栏在美国西部迅速 proliferate。这些线性障碍物不仅中断了大型猎物物种的迁徙路径，导致栖息地破碎化，传统设计（如四股或五股带刺钢丝围栏）更因顶部钢丝间距过小或高度不适，频繁导致野生动物受伤、缠绕甚至死亡。在此背景下，野生动物友好型围栏应运而生。这类设计通过调整钢丝高度并将顶部或底部的带刺钢丝替换为光滑钢丝，旨在提升大型猎物翻越或钻过的渗透性，同时尝试限制牲畜。各自然保护机构（如 NRCS、BLM 和 USFS）广泛推广此类设计。然而，这些代表生态保护与畜牧业妥协的设计在 containment 小体型牲畜（如家养绵羊）方面的有效性尚未得到严格评估。由于绵羊 containment 需要较低的底部钢丝以防止掠食者并限制牲畜，这与大型猎物需要钻过的需求产生矛盾。因此，明确这些设计在绵羊 containment 上的有效性及相关权衡，对必须在生态保护与运营管理间取得平衡的生产者至关重要。本研究成果已发表于《Rangelands》期刊。

为开展此项研究，研究人员使用了来自怀俄明大学（University of Wyoming） heritage sheep flock 的四组 Rambouillet 母羊（每组3只，2至3岁）。研究在怀俄明大学 Laramie Research and Extension Center (LREC) 的 East Canal 牧场进行。研究人员依次构建了九个测试牧场，使用钢丝面板外围并在内部细分出跨越特定围栏设计的 sub-paddocks。通过红外监控系统记录绵羊的跨越时间与方式。为评估牧草消耗（utilization）对跨越行为的影响，研究人员在测试结束后剪取 0.25 m² 的样方生物量，烘干称重并计算 utilization 百分比。此外，通过 Rangeland Analysis Platform (RAP) 估算牧草产量，并在 0.25 m² 的圆形样方中目测估计植被覆盖度。在统计分析方面，由于小样本量及数据的完全分离现象，传统的最大似然逻辑回归无法得出可解释结果，研究人员采用了 Firth penalized logistic regression 来评估底部钢丝高度、绵羊分组及 utilization 对跨越概率的影响。

跨越事件
通过 Firth penalized logistic regression 分析，研究发现仅有四组绵羊中的一组（Group C）跨越了围栏设计，且跨越了九种设计中的五种；该组内仅有两只个体发生跨越行为。所有跨越均通过从底部钢丝下方钻过完成。Group A、B 和 D 的跨越概率显著低于 Group C。底部钢丝高度对跨越概率具有预测作用，25.4 cm (10 in.) 和 30.5 cm (12 in.) 的低底部钢丝设计在 95% 的测试中成功 containment 了绵羊，而 38.1 至 45.7 cm (15-18 in.) 的高底部钢丝组仅 containment 了 75%。测试之间的统计显著性差异表明，跨越行为可能更多受到非物理因素驱动，因为仅有一组内的两只个体表现出跨越。

Utilization
与研究假设相反，utilization 估计对跨越行为的概率产生负向影响，即 utilization 每增加 1%，跨越的可能性降低 9%。未跨越组（Groups A, B, D）在没有任何跨越事件的情况下达到了约 82.2% 的高平均 utilization 率，而 Group C 发生跨越时的平均 utilization 为 -73.0%。这表明发生跨越的个体在跨越前消耗的牧草较少，甚至因在跨越后消耗了更多另一侧的牧草而导致负值。结果表明，牧草消耗并非驱动跨越的主要动机。

牧草组成
研究地点主要以 C4 禾草类为主，如碱鼠尾粟和蓝格兰马草，以及部分 C3 禾草类。各测试牧场间的牧草组成存在变异性，后期牧场中杂草和裸地增加。牧草适口性及组成的差异可能对个别绵羊的跨越行为产生了一定的影响。

跨越前持续时间
首次跨越发生在测试开始 7 小时 20 分钟后，跨越的是底部钢丝高度为 45.7 cm 的 F9 设计。耗时最长的跨越发生在 31 小时 7 分钟后，跨越的是 25.4 cm 的 F1 设计。此后的跟进跨越所需时间显著缩短，显示出跨越个体学习行为的特征。具有 25.4 cm 和 30.5 cm 低部钢丝的设计表现出最长的突破时间和最低的被跨越概率。

跨越动机
研究发现，跨越行为极有可能由社会动机驱动。测试牧场间的绵羊可通过视觉、听觉和嗅觉感知相邻围栏内的同伴。个体间预先存在的社会联系（pair bonds）可能产生了吸引力，促使它们跨越围栏与熟悉个体互动。此外，群内等级结构也影响了行为，年龄较小的绵羊跟随年龄较大、处于支配地位的个体跨越。未发展的群体凝聚力及对侧更适口牧草的吸引力也是潜在的拉力因素。

在讨论与结论部分，研究人员总结指出，所测试的九种野生动物友好型围栏设计具有有效 containment 家养绵羊的潜力，即便在极高 utilization 条件下亦然。特别是 25.4 cm 和 30.5 cm 的底部钢丝高度展现了最低的被跨越率和最长的突破时间；低钢丝组在 20 次暴露测试中仅被跨越一次。值得注意的是，所有跨越均为从底部钻过，绵羊从未尝试跳跃。跨越事件极其有限，且表明行为更多由社会动态和牧草偏好驱动，而非物理围栏特征。这些发现强调，虽然许多野生动物友好型设计能基本满足 containment 需求，但其表现受行为和环境因素影响。生产者在选择围栏设计时，应仔细权衡 containment 有效性与野生动物渗透性之间的特定情境取舍。未来研究应在更贴近传统牧场条件的环境下，进一步探究不同繁殖阶段及天敌压力下绵羊的跨越行为，并明确阻止跨越的底部钢丝高度阈值。