《Forest Ecology and Management》:Behavioural and movement responses of a specialist arboreal folivore to rapid plantation harvesting operations in landscapes previously affected by fire
编辑推荐:
采伐后考拉的步长加倍,表明其运动努力程度增加。扩散概率有所增加(从约3%上升至约24%),但总体上仍然受限。尽管面临栖息地丧失且活动量增加,考拉仍停留在避难树木中。死亡现象仅在采伐后出现,且与运动高峰期相吻合。因此,在考拉高密度区域,当前的采伐实践需要进行适应
采伐后考拉的步长加倍,表明其运动努力程度增加。扩散概率有所增加(从约3%上升至约24%),但总体上仍然受限。尽管面临栖息地丧失且活动量增加,考拉仍停留在避难树木中。死亡现象仅在采伐后出现,且与运动高峰期相吻合。因此,在考拉高密度区域,当前的采伐实践需要进行适应性调整。
在破碎化景观中,栖息地丧失对动物行为和运动响应的影响已被广泛研究,其结果因物种特征、干扰类型和周围景观基质而异。然而,对于在经历大规模干扰和破碎化的景观中,快速栖息地移除如何影响动物行为的研究相对较少。火灾后动物的生存不仅取决于未烧毁避难所的可用性,还取决于避难所大小、连通性以及周围基质的渗透性。在某些情况下,避难所可能是抗火性更强的植被群落或微气候,但对专食性物种而言,这些区域可能是次优的或营养贫乏的,从而作为暂时的“避难所-汇”而无法长期维持种群。商业塔斯马尼亚蓝桉种植园在澳大利亚部分地区广泛分布,其密集的树冠提供了遮蔽和丰富的树叶资源,支持了高密度的考拉种群。在袋鼠岛,商业蓝桉种植园支持了该岛大约一半的考拉种群,凸显了其作为景观栖息地资源的重要性。2019至2020年的“黑色夏季”森林大火导致袋鼠岛超过85%的考拉栖息地受到影响,大量原生植被严重烧毁,而蓝桉种植园由于其高大的结构和林业公司的灭火努力,树冠受损较轻。火灾后,由于周围原生树木遭受严重的树冠损失且复苏有限,考拉高度集中在受损较轻的种植园中,直到采伐作业开始。当这些被占用的种植园栖息地被快速移除时,具有强栖地忠诚度、领地意识和能量限制的考拉面临巨大困境。它们是否能够迁移到资源更丰富的相邻区域,以及快速栖息地丧失是否会促进扩散或仅仅导致不成功搬迁的运动增加,尚不明确。因此,研究人员开展了这项发表在《Forest Ecology and Management》上的研究,旨在确定快速种植园采伐是增加运动和从已占用栖息地扩散,还是考拉在运动活动增加的情况下仍集中在保留的避难区域。该研究对于理解栖息地移除如何改变考拉运动动态、栖息地重分布和福利结果,以及在日益频繁的气候驱动干扰下为适应性林业管理提供信息具有重要意义。
在技术方法方面,研究人员在澳大利亚袋鼠岛的Stockdale种植园捕获了54只考拉样本队列,并为其佩戴了太阳能K-Tracker全球导航卫星系统(GNSS)项圈以收集高分辨率定位数据。通过PlanetScope卫星图像确定采伐时间进程和进度,并在ArcGIS Pro中处理空间数据。研究人员评估了自相关核密度估计(AKDE),但考虑到采伐后个体非平稳的探索或扩散轨迹,转而采用95%核利用分布(KDE)估计活动范围,并使用基于密度的OPTICS聚类方法结合时间顺序分析运动模式。利用分段线性回归和贝叶斯多项混合效应模型分析行为状态变化。采用Kaplan-Meier估计和Cox比例风险模型分析扩散时机与死亡风险,并使用包含监测时长偏移量的负二项广义线性模型(GLM)评估栖息地重分布。此外,还使用Firth偏差减少逻辑回归模型分析了采伐后最终位置的预测因子。
研究结果如下:
采伐阶段对连续活动集群间运动速率和位移的影响:通过核利用分布和聚类位移分析发现,采伐后考拉的家域面积显著扩大,采伐后平均95%利用分布从采伐前的3.11公顷扩大至149公顷,增幅约48倍。集群间平均移动距离从采伐前后的约55米显著增加至采伐后的114.2米。这表明采伐严重破坏了考拉既定的空间利用模式,迫使其增加运动活动量以寻找资源和庇护所。
采伐阶段、捕获时原始植被类型、性别和年龄对行为状态概率的影响:通过贝叶斯多项混合效应模型得出,采伐阶段是行为状态概率的最强预测因子。随着采伐推进,考拉的探索行为和扩散行为概率显著增加,居留行为则降至最低水平。采伐后探索行为的几率是采伐前的10倍以上,而扩散行为在采伐前极少出现,但在采伐后变得更为常见。
不同采伐阶段、性别和年龄的扩散时机:Kaplan-Meier分析显示,考拉首次扩散的中位时间约为采伐开始后的168天,这相当于采伐完成后约106天,表明栖息地移除并未触发立即搬迁,而是引发了一段漫长的探索期。Cox比例风险模型表明性别和年龄对扩散时机无显著影响,这表明采伐干扰强度本身是跨性别和年龄组的共同扩散触发因素。
采伐后的栖息地重分布因捕获地点而异:负二项广义线性模型结果表明,不同捕获地点的考拉在采伐后表现出不同的栖息地利用偏好。道路边捕获的考拉更多转移到种植园外的栖息地,而种植园内捕获的考拉则继续使用种植园内的栖息地。这表明栖息地熟悉度在干扰后持续影响其空间利用,而非简单的距离邻近性决定重分布。
采伐后最终位置的人口统计学和景观预测因子:通过Firth偏差减少逻辑回归发现,性别、年龄、距种植园边缘的距离或距未烧毁原生植被的距离均不能显著预测考拉最终是否扩散至种植园边界外。尽管雌性和年轻成年个体显示出向边界外扩散的趋势,但证据在统计学上仍然较弱且不确定。
采伐开始后的生存和死亡风险:Kaplan-Meier生存曲线和随时间变化的Cox比例风险模型显示,所有死亡事件均发生在采伐开始后,且与运动行为高峰期重合。虽然距未烧毁替代栖息地较远会增加死亡风险,但置信区间较宽,证据仍不确定。这表明死亡率与栖息地丧失的间接后果密切相关。
在讨论与结论部分,研究总结指出,快速种植园采伐从根本上改变了火灾后破碎化景观中考拉的栖息地利用和运动行为。与Hynes, Whisson and Di Stefano在景观连通性较好地区的发现不同,本研究中大多数个体在栖息地移除后并未成功重分布到替代栖息地,而是表现出对保留避难树和残余斑块的强烈忠诚度。这种被迫的空间压缩和资源枯竭可能形成了生态陷阱,在增加能量消耗的同时降低了资源获取,最终导致采伐后的死亡率上升。研究结论强调,在火灾受损且破碎化的景观中,仅保留避难树不足以减轻快速栖息地丧失对高密度考拉种群的负面影响。当前的采伐实践需要在高密度考拉区域进行适应性调整,采取前瞻性的景观尺度管理措施,如增强周围栖息地的连通性和承载力、实施错峰采伐计划以及在采伐前减少考拉对种植园的依赖,以减少行为干扰并保障考拉福利与种群韧性。