《Conservation Science and Practice》:Successful phased-release reintegration of captive-origin cheetah for metapopulation supplementation
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保护计划日益需要考虑将康复个体用于易地保护,以减轻高度受威胁野生种群的压力。这种补充仍然存在争议,因为圈养对自然行为的影响。然而,确定易地保护的相对保护价值需要通过规定时间尺度内的释放后监测来量化成功指标。本案例研究评估了圈养起源猎豹(Acinonyx jub
保护计划日益需要考虑将康复个体用于易地保护,以减轻高度受威胁野生种群的压力。这种补充仍然存在争议,因为圈养对自然行为的影响。然而,确定易地保护的相对保护价值需要通过规定时间尺度内的释放后监测来量化成功指标。本案例研究评估了圈养起源猎豹(Acinonyx jubatus)在南非经过阶段性释放重新融入野外后的短期易地保护成功。经过阶段性释放训练后,佩戴项圈的猎豹(n=12)被释放到围栏集合种群保护区(n=7)中,并进行了密集监测(2019–2021)。所有个体的月活动范围(Home-range, HR)大小和重叠度以及栖息地使用在6个月内趋于稳定,显著偏差代表确认的产仔事件。使用集合种群特异性的猎豹体况评分(Body Condition Score, BCS)与杀戮点聚类分析(kill-site cluster analysis)相结合,作为支持直接猎物消耗观察的新型监测工具。虽然有三只猎豹在监测期间因自然原因死亡,但所有雌性猎豹在释放后前4个月内成功交配。迄今为止,这些重新融入的猎豹已贡献了36只第一代和19只第二代幼崽,其中33只达到独立并融入野生出生的集合种群,补充了增长,同时也提供了关键的人口统计和遗传韧性。通过监测快速评估此类易地保护成功直接为释放后食肉动物管理提供信息。
**论文解读**
**研究背景与问题**
人类活动对环境的负面影响导致自然栖息地大面积丧失,威胁众多物种的生存,并推动全球通过生态系统恢复来保护生物多样性。大型食肉动物通过自上而下调控草食动物和中型食肉动物,在生态系统中发挥核心作用,但其栖息地丧失、破碎化以及报复性迫害导致其分布范围急剧收缩,许多物种面临直接灭绝风险。当自然扩散和源-汇种群动态无法维持时,人为介导的基因流(即易地保护)可能加强濒危种群并帮助恢复已灭绝的种群。对于小规模和孤立种群,系统协调的集合种群(Metapopulation)管理方法被正式纳入保护指南。
猎豹(Acinonyx jubatus)被世界自然保护联盟(IUCN)红色名录列为“易危”(Vulnerable)物种,仅存约6500只成年个体,面临栖息地丧失、偷猎、非法贸易和人兽冲突等多重威胁。在南非,猎豹种群包括未管理的自由放养种群、管理式围栏集合种群以及圈养繁殖设施中的个体。2011年启动的猎豹集合种群项目通过协调保护区间的易地保护和重新引入历史分布区,旨在确保该种群的人口统计稳定性和遗传完整性。然而,到2017年,每年引入集合种群的无关联野生猎豹数量降至4只以下,导致不得不易地一些中等关联个体。从南非自由放养种群中获取猎豹的努力效果不佳,而从邻国种群获取也不可行,因为多数种群正在衰退。因此,为确保不断增长的猎豹集合种群的长期可持续性,建议补充圈养起源的无关联个体。但由于圈养对自然行为的潜在影响以及圈养繁殖操作的伦理争议,这种“圈养到野生重新融入”(reintegration)的激进干预措施必须通过繁殖输出和有效遗传贡献来实证评估其成功,并确定其对集合种群补充的益处。
**研究内容与结论**
本研究旨在评估一种新型阶段性释放(phased-release)重新融入程序在南非圈养起源猎豹中的短期易地保护成功。研究人员对12只圈养起源猎豹(3雌9雄)实施阶段性释放训练,包括饮食适应、健身训练和狩猎技能发展,随后将其释放到7个围栏集合种群保护区,并于2019至2021年进行密集监测。研究通过自相关核密度估计(Auto-correlated Kernel Density Estimation, ADKE)分析月活动范围(Home-range, HR)大小和重叠,利用多变量模型评估栖息地使用和选择,采用集合种群特异性的体况评分(Body Condition Score, BCS)和杀戮点聚类分析(kill-site cluster analysis)评估体况和猎物消耗,并通过Kaplan-Meier方法评估生存和繁殖。结果显示:所有个体月活动范围大小和重叠在6个月内趋于稳定,显著偏差对应确认的产仔事件;雌性在产仔前后选择较密植被,雄性在同伴死亡后改变栖息地使用;所有个体体况维持良好,月平均猎物消耗在野生猎豹能量需求范围内;75%的成年个体存活,所有雌性在释放后4个月内成功交配;截至研究结束,重新融入的猎豹及其后代已产生36只第一代和19只第二代幼崽,其中33只达到独立并融入野生出生的集合种群,直接使集合种群规模增加7.3%。研究表明,阶段性释放重新融入是一种可行的圈养起源猎豹补充手段,可最大化每只猎豹的保护价值,并保障集合种群的长期人口统计和遗传活力。该论文发表在《Conservation Science and Practice》。
**关键技术与方法**
本研究采用的主要关键技术方法包括:1)阶段性释放训练程序,包含饮食适应、健身训练(使用诱饵和100米轨道系统)和狩猎技能发展,随后在释放区围栏内预适应3-4周;2)全球定位系统(GPS)或甚高频(VHF)项圈追踪,每4小时上传定位数据;3)自相关核密度估计(ADKE)用于计算月活动范围大小和重叠,评估活动范围建立;4)多尺度聚类分析用于识别杀戮点,结合体况评分(BCS)评估猎物消耗;5)Kaplan-Meier生存分析评估个体存活率;6)繁殖监测通过遥测和直接观察记录产仔和幼崽存活。样本队列来源:12只圈养起源猎豹来自Ashia Cheetah Conservation,释放至南非7个私有保护区(Amakhala、Buffalo Kloof、Mount Camdeboo、Mun-Ya-Wana、Ka'ingo、Khamab Kalahari、Magic Hills)。
**研究结果**
**3.1 活动范围建立(Home-range establishment)**
通过自相关核密度估计(ADKE)分析,对所有释放个体(除一只早期死亡雄性外)计算月活动范围大小和重叠。雌性平均月活动范围大小(79.23±7.30 km2)显著低于雄性(208.40±37.17 km2)。雌性在释放后2个月内经历探索性增加后趋于稳定,并在4个月内成功受孕产仔;雄性平均月活动范围大小在释放后4个月稳定,显著变化对应社会结构变化(如联盟同伴死亡)。月活动范围重叠(Bhattacharyya系数)平均为88%,雌性重叠(83%)显著低于雄性(91%),且显著偏差仅对应确认的产仔事件。
**3.2 栖息地使用和选择(Habitat use and selection)**
通过多变量模型分析月活动范围内各植被类型比例,雌性和雄性均使用所有可用栖息地类型。雌性在产仔前后选择较密植被覆盖(如沙地、林地、灌丛),对应显著变化(F01和F02的χ2检验p<0.001)。雄性仅一对联盟(M05和M06)在Ka'ingo保护区表现出显著栖息地使用变化(χ2=20.65,p<0.001),对应M06因狩猎受伤死亡后M05重新建立较小活动范围。
**3.3 体况和猎物消耗(Body condition and prey consumption)**
通过体况评分(BCS)评估,雌性平均月BCS(3.98)略低于雄性(4.01),但无显著差异(p=0.65),BCS变化对应产仔和哺乳周期。通过杀戮点聚类分析和直接观察,共记录126次确认猎杀、79次“腹部饱满”事件和26次补充喂食(主要在前4个月)。雌性平均月猎物消耗(65.10 kg)略高于雄性(56.77 kg),但均在标准能量需求范围(63±21 kg)内。聚类分析正确识别87.8%的杀戮点,项圈上传间隔小于10小时时准确率升至94%。所有个体在释放后均能成功狩猎。
**3.4 生存和繁殖(Survival and reproduction)**
通过Kaplan-Meier方法,截至研究结束,75%的成年个体存活(9/12),三种自然死亡原因:狮子捕食、猎豹联盟攻击和狩猎受伤。雄性中位生存时间34个月,雌性>37个月,成年个体生存率0.50±0.22。所有雌性在释放后4个月内成功交配,共产生36只第一代幼崽,其中17只(47%)存活至第二代,产生19只第二代幼崽,15只(79%)存活。从重新融入猎豹衍生的33只幼崽达到独立,并融入14个保护区的集合种群。所有释放猎豹及后代年平均存活率81.0±11.56%。
**讨论总结与结论翻译**
讨论部分指出,本研究中圈养起源猎豹的活动范围建立、栖息地使用、体况维持、猎物消耗、生存和繁殖成功,与野生易地猎豹及先前圈养猎豹释放研究(如纳米比亚的研究)结果一致或更优。阶段性释放方法通过释放前训练(至少5个月)和释放后监测,使所有个体成功适应野外,有效避免了因狩猎失败导致的饥饿死亡。三例自然死亡在集合种群中较为常见。本研究实证验证了阶段性释放重新融入是最大化圈养猎豹保护价值的可行手段,而非替代野生种群的主要途径。该研究建议将释放前训练和阶段性释放监测作为圈养起源猎豹转入野外的必要要求,并强调该方法可推广至其他高度受威胁物种的保护。
**研究结论部分翻译**:
“在本阶段性释放圈养到野生猎豹重新融入中取得的总体成功令人鼓舞,并需考虑其对未来猎豹保护干预策略的附加价值。重要的是,本研究和其它研究(如Walker et al., 2022)中释放动物成功适应野外的结果表明,释放前训练(至少5个月)和阶段性释放监测应成为圈养起源猎豹转入野外的必要要求。这种通过阶段性释放重新融入圈养起源猎豹的针对性迁地保护干预,并非作为支持野生集合种群的主要手段,而是研究人员实证验证其作为最大化每只猎豹保护价值的可行途径,通过成功重新融入圈养起源幼崽并保障集合种群的长期人口统计和遗传活力,并能转化应用于保护该物种及其他高度受威胁物种。”