《European Journal of Wildlife Research》:Extreme spatial plasticity in Italian wolves: ecological determinants of range size and movement patterns across heterogeneous landscapes
编辑推荐:
随着狼(Canis lupus)重新定殖于多样化环境,生态与个体因素在多大程度上塑造其空间行为仍知之甚少。意大利的狼恢复始于欧洲其他地区之前,且横跨高度异质性的景观,这为探索与未来欧洲情景相关的模式提供了契机。研究人员利用2019年至2025年间监测的19只狼
随着狼(Canis lupus)重新定殖于多样化环境,生态与个体因素在多大程度上塑造其空间行为仍知之甚少。意大利的狼恢复始于欧洲其他地区之前,且横跨高度异质性的景观,这为探索与未来欧洲情景相关的模式提供了契机。研究人员利用2019年至2025年间监测的19只狼的GPS数据,在代表广泛环境梯度的五个研究区分析了家域大小与运动模式的变异。采用连续时间运动建模(continuous-time movement modelling)估算家域大小与行进距离。家域大小在各区域间差异显著,群成员(pack-member)狼的年平均范围为35至185 km2。最小的范围出现在狼定居时间较长和/或猎物可获得性较高的地区,表明种内竞争(intraspecific competition)与资源丰度(resource abundance)均影响空间利用。狼在冬季与城市化程度更高的景观中扩大了其范围。群成员的家域始终小于游荡者(floater),且在游荡者中,雌性的范围略大于雄性。行进距离在各区域间也存在显著差异(局部平均值25–53 km/天),但与个体特征无显著关联。记录了三次扩散(dispersal)事件,其中两次导致成功配对并形成后续繁殖。总体而言,研究结果提供了当代意大利景观中狼空间行为的概览,并为欧洲狼种群管理提供了见解。
研究背景方面,欧洲狼(Canis lupus)在近几十年的重新定殖主要由人类迫害减少、山地丘陵废弃导致的再野化面积增加、野生有蹄类种群增长以及大型食肉动物保护政策驱动。意大利狼种群自1970年代逆转衰退趋势,从亚平宁山脉数百只增长至当前估计2388只(95%置信区间:2020?2645),并逐步饱和半岛大部,于上世纪末抵达西阿尔卑斯,随后向东扩展至威尼托阿尔卑斯。狼作为高适应性物种,其空间行为涵盖稳定家域占据至可变扩散模式,社会结构复杂,包括领土群与独居非领土位移的游荡者(floater)及扩散者(disperser)。目前,生态与个体因素如何塑造其空间行为仍理解不足,尤其是在家域大小(home range size)、日行距离及扩散或游荡动态方面的变异驱动因子,以及在异质景观中重新定殖过程中的空间生态弹性。意大利早期恢复与景观异质性为研究未来欧洲情景提供机会,因此研究人员开展此项研究,旨在通过GPS监测与连续时间运动建模(continuous-time movement modelling)分析多环境因素与个体因素对空间行为的影响,以填补知识空白并为管理提供依据。该研究发表于《European Journal of Wildlife Research》。
为开展研究,研究人员在意大利五个代表性环境梯度区域(Foreste Casentinesi National Park、东北意大利前阿尔卑斯与阿尔卑斯、San Rossore Estate、Castelporziano Presidential Estate)于2019至2025年通过足趾陷阱捕获19只狼(9雌10雄,隶属13个群),使用VERTEX Plus GPS项圈以变频率记录位点(夜间1次/30分,日间1次/2小时),并通过遥测、相机陷阱(每区6–32台)与实地集群检查判定社会状态(群成员pack-member、游荡者floater、扩散者dispersal)及繁殖事件,辅以遗传分析血缘。采用自相关核密度估计(Autocorrelated Kernel Density Estimation, AKDE)估算家域,连续时间速度与距离(Continuous-Time Speed and Distance, CTSD)估算距离,并以95%最小凸多边形(Minimum Convex Polygon, MCP)与直线位移(Straight-Line Displacement, SLD)作比较;月尺度家域与距离用线性混合模型(Linear Mixed Model, LMM)分析,固定效应含研究区、性别、社会状态及其交互、人类足迹(Human Footprint Index)与季节正弦余弦项,随机效应为狼个体身份;年尺度家域与猎物生物量及主要猎物平均体重做Pearson相关。
研究结果如下:
个体空间策略(Individual spatial strategies):在19只项圈狼中,17只初始为群成员,其中5只在研究期改变状态,3只扩散(WM2101、WF2101、WM2402),2只转为游荡者数月(WM2301、WF2402),另2只捕获时即为独居游荡者(WF2002、WM2304)。WM2101与WF2101自Grappa群离开后分别于约70 km与10 km处定居并成功配对繁殖;WM2402与同伴扩散约120 km后信号丢失。WM2301在原领土内长期独居后加入Grappa群;WF2402离巢后呈游荡模式并重用部分母域直至死亡。WF2002在Asiago高原游荡约1年后配对繁殖,WM2304在San Rossore Estate游荡约10月后配对繁殖,两者转为群成员后AKDE 95%家域大幅缩小(WF2002由478.46降至42.39 km2,WM2304由224.08降至48.16 km2)。
年度家域大小与日行距离变异(Annual home range size and distance travelled variation):群成员年家域与估计猎物生物量呈负但不显著趋势(r = ?0.49,p = 0.10),与主要猎物平均体重无关(r = 0.20,p = 0.53)。年家域范围17.12至269.52 km2。Foreste Casentinesi National Park群成员年均AKDE 95%为34.54 ± 27.43 km2,San Rossore Estate为59.29 ± 8.98 km2,前阿尔卑斯为114.80 ± 26.27 km2,阿尔卑斯为185.21 ± 119.20 km2。日行距离在区域与季节间较均匀:Foreste Casentinesi National Park群成员日均28.08 ± 5.06 km(CTSD),San Rossore Estate为53.23 ± 2.57 km,前阿尔卑斯为34.64 ± 2.56 km,阿尔卑斯为25.43 ± 1.76 km;对应SLD估计约为前者五分之一。
月尺度家域大小与日行距离变异(Monthly range size and distance travelled variation):月家域全模型显著优于零模型(χ2 = 168.50,df = 12,P < 0.0001)。研究区差异显著(χ2 = 12.15,df = 4,P = 0.02),阿尔卑斯狼月范围大于亚平宁与沿海区。性别与社会状态交互显著影响月家域(χ2 = 3.96,df = 1,P = 0.046),游荡者普遍大于群成员且雌性游荡者范围略大于雄性;季节与状态无交互(χ2 = 1.71,df = 2,P = 0.42)。月家域呈季节周期,7月最小,1月最大。人类足迹具弱但显著正效应,更城市化部分范围更大。月日行距离全模型亦显著(χ2 = 32.20,df = 12,P < 0.01),研究区效应强(χ2 = 18.28,df = 4,P < 0.01),San Rossore Estate狼显著更远;性别×状态与状态×季节交互均不显著。
讨论部分总结:研究发现阿尔卑斯与前阿尔卑斯年家域与中欧相当,而其他区极小。Foreste Casentinesi National Park、Castelporziano Presidential Estate与San Rossore Estate猎物生物量更高,支持资源密度驱动缩小家域的“橡胶盘”假说,但年尺度相关不显著,可能受统计功效限制;长期定居导致种内竞争加剧亦促缩小,如Foreste Casentinesi National Park小于以往亚平宁估计。阿尔卑斯未来种群增长是否维持大范围或转小尚待监测,可能依赖家畜补充。游荡者范围大于群成员符合社会行为,雌性游荡者范围略大或因更多近熟悉区探索而非长距离扩散,男性多长距离扩散未被纳入月分析。三只扩散中两只成功繁殖,四只游荡中两只建群一只加入现存群并繁殖,扩散多发生于10月至1月,距离10至120 km,符合男性更远模式。月范围季节变化符合繁殖周期:夏季育幼缩小,秋季扩大;游荡者亦呈夏季缩小,可能因夏季猎物丰富与人为干扰。人类足迹正效应表明更扰动景观需更大范围满足需求。CTSD估计日行距离为SLD五倍,San Rossore Estate虽小范围却长距离,可能因过度猎杀有蹄类、道路网密与集会期社交移动;其余区距离相似,显示空间竞争对家域与距离影响不同:竞争限缩家域但可能增加边界巡逻距离。研究表明狼在资源丰富与高种内竞争下可缩减空间需求达高密度,挑战传统假设,强调生态弹性与管理需依精细背景制定。
研究结论部分翻译:意大利狼种群快速但不均匀恢复使其暴露于广泛生态条件,为评估环境与人类影响如何塑造空间行为提供契机。狼在丰富资源下缩减空间需求的能力,加之高强度种内竞争,表明其可能达到高于传统假设的密度,这可能需要及时重新评估保护与管理办法。同时,家域大小与运动模式在区域与环境设置间差异显著,有时偏离狼生态学经典预期。这些结果共同凸显该物种显著的生态弹性,并强调欧洲保护与管理策略需依赖关于狼空间利用与种群动态的精细背景特定信息。
要不要我帮你把这篇解读里的关键专业术语(如AKDE、CTSD、floater等)整理成一个带简要解释的对照表,方便你后续查阅?