新热带城市生态系统中利用电线移动的树栖哺乳动物的活动模式

《Urban Ecosystems》：Activity patterns of arboreal mammals that move using power lines in a Neotropical urban ecosystem

　　

随着城市中连续树冠的消失，一些树栖哺乳动物转而利用架空输电线网络在城市景观中移动。令人惊讶的是，尽管在热带和温带城市中观察到哺乳动物在电线上移动的现象很常见，但研究人员对这些人工建筑物上哺乳动物活动模式的了解仍然非常有限。重要的是，电击致死是沿着架空电线移动并爬上变压器的哺乳动物物种的一个重要死亡原因。在此，研究人员部署了树栖相机陷阱（camera traps）来量化巴西最大城市森林之一周围电线上的树冠栖息哺乳动物的空间和时间活动模式。此外，研究人员还调查了它们在南半球（austral）旱季和雨季期间的时间活动模式的季节性变化。研究人员获得了四种树栖或半树栖哺乳动物的9,158个独立记录，其中黑帽卷尾猴（Sapajus nigritus）占检测的大多数，其次是巴拉圭毛侏儒豪猪（Coendou spinosus）。总体而言，物种特有的活动模式在季节间保持一致，并与自然栖息地中观察到的模式一致，表明城市和自然环境中昼夜生态位（diel niche）的趋同。研究结果揭示了利用电线在城市空间中导航的哺乳动物被忽视的生态学和自然历史，为缓解人类与野生动物冲突以及规划更友好的野生动物城市提供了见解。

**论文解读：新热带城市生态系统中利用电线移动的树栖哺乳动物的活动模式**

**研究背景**
城市化是全球增长最快的人为过程之一，导致城市景观中连续树冠大量消失，这迫使许多树栖哺乳动物改变移动方式。在巴西等新热带地区，架空输电线网络（power lines）成为这些动物替代天然树冠的移动路径。尽管在热带和温带城市中常见到哺乳动物在电线上移动，但其活动模式（activity patterns）和生态学知识极为匮乏。更重要的是，电击致死（electrocution）是沿电线移动并爬上变压器的哺乳动物的重要死亡原因。因此，系统量化这些动物在电线上的时空活动模式，理解其季节性变化，对于缓解人类与野生动物冲突、规划更友好的野生动物城市具有关键意义。该研究发表在《Urban Ecosystems》期刊上。

**研究人员开展的研究与结论**
研究人员以巴西最大的城市森林之一——马塔·德·圣塔·热内布拉（Mata de Santa Genebra，MSG）保护区边缘的居民区为研究区域，首次通过树栖相机陷阱（camera traps）记录并量化了沿电线移动的树栖哺乳动物的空间和时间活动模式。研究覆盖旱季和雨季，共获得4种树栖或半树栖哺乳动物的9,158个独立事件（IEs），其中黑帽卷尾猴（Sapajus nigritus）占83%，巴拉圭毛侏儒豪猪（Coendou spinosus）占14%，白耳负鼠（Didelphis albiventris）和毛棉负鼠（Caluromys philander）分别占约4%和0.4%。主要结论：物种特有的昼夜活动模式（diel niches）在季节间保持高度一致，并与自然栖息地中的模式趋同——三种夜间活动，一种昼间活动；但空间使用热点（hotspots）在季节间发生显著变化，表明动物对电线的使用在空间上具有非均匀性和季节性动态。

**主要关键的技术方法**
研究人员在MSG保护区东侧街边树上安装了树栖相机陷阱（Browning Trail Dark Ops HD Pro X 20 MP），朝向电线方向，焦距约1.5–2米，配置为连续3张照片/触发，间隔1分钟。数据采集期为2022年8月至2023年8月，跨越两个季节：旱季（4月–9月）和雨季（10月–3月），共308个有效采样日，总相机陷阱日3,391天。通过exif包提取元数据，定义独立事件（IEs）为同一物种、同一方向、间隔≥15分钟的记录。使用Diel.Niche包（基于贝叶斯多项模型）和圆形核密度估计（overlap包）分析昼夜活动模式；通过检测率（IEs/相机陷阱日）和斯皮尔曼秩相关（Spearman's rank correlation）评估空间使用热点及其季节相关性。

**研究结果**

**季节性活动模式（Seasonal activity patterns）**
通过贝叶斯昼夜生态位模型，研究人员发现除黑帽卷尾猴（昼行性）外，其余三种物种（白耳负鼠、毛棉负鼠、巴拉圭毛侏儒豪猪）在旱季和雨季均被归类为夜间活动，且模型显示各物种的昼夜活动类型在季节间保持高度一致，未出现显著的季节性转变。圆形核密度估计进一步揭示了微小的日内活动变化，例如毛棉负鼠在旱季活动提前结束，而白耳负鼠在雨季活动开始于日落前，但整体模式与自然栖息地文献一致。

**空间使用热点（Space use hotspots）**
通过检测率空间分布和斯皮尔曼相关分析，研究人员发现昼行性（黑帽卷尾猴）和夜间活动物种的检测热点在雨季和旱季之间均无显著相关性（ρ=0.288和ρ=0.423，p>0.05），表明动物使用电线的空间位置随季节而变化。例如，雨季昼行性检测集中在少数站点，而旱季分布更分散；一个站点始终无检测（位于树冠覆盖低、基础设施差的区域），而检测率最高的站点（雨季）位于富裕社区，该区域外来果树丰富且居民对野生动物更宽容。

**讨论总结**
讨论部分指出，该研究首次通过相机陷阱描述了巴拉圭毛侏儒豪猪、白耳负鼠和毛棉负鼠在城市环境中的昼夜活动模式，这些模式与自然栖息地中观察到的相似，挑战了城市环境中活动模式普遍改变的文献。研究未观察到显著的季节性活动差异，可能源于城市中人工食物补贴（如垃圾、面包、香蕉）和外来果树（如黑莓）抵消了自然资源的季节性波动，同时人工夜间光照（ALAN）可能掩盖了夜长等季节性信号。空间使用热点季节间的变化表明，城市景观的精细结构（如电线位置、树冠覆盖）、社会经济因素（如社区富裕程度）和环境因素共同影响动物移动决策。从应用角度，该研究提出成本效益高的措施，如安装电线绝缘护套、电杆防护罩，以及结合立法（如巴西PL No. 564/2023）改善基础设施，以减少电击死亡，并促进城市野生动物的安全移动。

**研究结论（翻译）**
总之，研究结果揭示了利用电线在城市空间中导航的哺乳动物被忽视的生态学和自然历史。这种将电力基础设施作为树冠替代物的使用，体现了行为可塑性如何使哺乳动物在城市中生存，但也强调了城市规划迫切需要将野生动物适应能力（wildlife affordances）作为核心目标。鉴于关于树栖城市哺乳动物的研究匮乏，填补这些空白对于制定保护策略、通过促进人类与野生动物共存来确保这些物种在城市景观中的持续存在至关重要。