西方仓鸮（Western Barn Owl，Tyto alba）食物摄入中小型哺乳动物组成与丰度的长期时间变化：两个不同低地中区（lowland mesoregions）的比较

《Ecology and Evolution》：Long-Term Temporal Change of Small Mammal Composition and Abundance in the Food Intake of the Western Barn Owl (Tyto alba), Comparing Two Different Lowland Mesoregions

　　

小型哺乳动物组合的物种组成与多样性，以及西方仓鸮的食物组成，长期以来在世界各地被广泛研究；然而匈牙利相关的长期研究很少。本研究目的是评估并比较两个低地区域间小型哺乳动物组合的变化。研究人员分析了2000年至2023年收集的西方仓鸮食丸（pellets），以调查猫头鹰饮食中中小型哺乳动物组成与丰度的长期时间变化。研究人员通过iNEXT、PERMANOVA和RAC分析来检验小型哺乳动物群落结构的区域差异。研究人员应用广义加性模型（GAMs）和广义加性混合模型（GAMMs）来分析多样性与群落动态特征（周转（turnover）、等级变化（rank change）和等级位移（rank shift））的时间变化、被捕食分类群的随时间与区域依赖的丰度变化，以及天气条件的影响。两个区域间猎物物种丰度存在显著差异。结果表明，西方仓鸮饮食中的多样性指数在杰尔盆地（Gy?r basin）显著高于德拉瓦洪泛区（Drava floodplain）。GAM与GAMM结果证实，多样性指数、等级位移以及猎物分类群丰度均存在显著的时间与空间变化。这些发现表明，猎物出现与小型哺乳动物群落结构可随局地环境因子变化，而西方仓鸮食物组成研究有助于理解变化条件下这些组合的变化。

研究背景方面，西方仓鸮（Tyto alba）为夜行性、伴人分布的鸮形目物种，主要捕食田鼠、小鼠和鼩鼱等陆生小型哺乳动物，其食丸便于收集，食物生态位宽度较大，可反映局地小型哺乳动物群落结构。已有研究多关注季节变化、地理区域差异和短期食物组成，但匈牙利缺乏2000年以来跨多地的长期研究；同时，关于西方仓鸮是广食者、机会主义者还是小型哺乳动物专食者仍存在争议，且农业集约化、气候变化和景观破碎化可能改变猎物可得性。为此，研究人员利用匈牙利生物多样性监测系统背景下的长期食丸数据，在德拉瓦洪泛区（DFP）与杰尔盆地（GYB）两个低地中区比较小型哺乳动物组合的长期变化。

该研究发表于《Ecology and Evolution》。研究人员共分析2000—2023年西方仓鸮食丸，DFP经随机化选8个巢址，GYB取至少采样2年的19个巢址；DFP分析8842枚、GYB分析4336枚食丸，以最小个体数（MNI）计量，并用干法鉴定骨骼至最低可行分类阶元。

主要关键技术方法上，研究人员采用四类分析：一以iNEXT做基于个体的稀疏与外推，估计物种丰富度及Shannon、Simpson多样性；二以PERMANOVA与PCoA基于相对MNI和Bray–Curtis相异度检验区域群落组成差异；三以codyn包计算等级丰度曲线（RAC）差异及相邻年份的rank change、rank shift、turnover，并用GAM建模；四以mvabund框架中manyglm拟合负二项广义线性模型，加入log_total作偏移项分析分类群丰度与环境驱动，再用GAMM做分类群时空动态。样本队列来自匈牙利DFP与GYB两中区西方仓鸮巢址与栖址食丸。

研究结果如下。3.1 区域间小型哺乳动物群落结构差异：通过iNEXT、PERMANOVA、RAC分析，GYB在Hill数q=0、1、2上多样性均显著高于DFP；PERMANOVA显示两区饮食组成显著不同（R²=0.195，p=0.006）；RAC比较显示物种丰富度差（S.D.）=0.077、均匀度差（E.D.）=-0.066、等级差（R.D.）=0.149、无物种周转（Sp.D.=0），β多样性很低。结论为GYB群落更多样，DFP更依赖普通田鼠与Apodemus类替代猎物，GYB以普通鼩鼱为重要替代猎物。

3.2 小型哺乳动物猎物多样性时间趋势：通过GAMM以年份为平滑项、巢址为随机效应，结果显示物种丰富度、Shannon多样性、Simpson优势度均具年×区域交互作用与非线性时间趋势；DFP物种丰富度约2014年正峰后下降，GYB前期上升后趋稳；Shannon与Simpson在两区均呈早期变化、后期波动，但区域间斜率对比多不显著。结论为多样性随时间与空间显著变化，但整体长期方向并不单一。

3.3 猎物群落结构时间动态：通过GAM对rank change、rank shift、turnover建模，rank change最佳模型含年份平滑项与区域参数项，DFP秩变更强；rank shift与turnover最佳模型仅含区域项且不显著。结论为年度内优势种排序变化在DFP更明显，但总体周转与等级位移区域差异有限。

3.4 分类群特异性时间响应与环境驱动：通过manyglm选出Sorex araneus、Sorex minutus、Crocidura suaveolens、Arvicola amphibius、Apodemus agrarius、Apodemus spp.、Mus spicilegus等具显著Year×Area交互的分类群，再用GAMM分析；普通鼩鼱与侏鼩鼱在GYB更丰富，小麝鼩（Crocidura suaveolens）在DFP更丰富，水?（Arvicola amphibius）与姬鼠类区域轨迹不同。结论为不同小型哺乳动物分类群对时间与景观的响应存在分化。

讨论与结论部分总结：研究人员指出，西方仓鸮食丸可长期监测小型哺乳动物组合；DFP为高度镶嵌、中等地块农业与河泛生境，GYB为集约化大田、泛滥平原森林与芦苇湿地并存，局地生境结构解释了猎物组成差异。普通田鼠（Microtus arvalis）在两区均为主猎物，但DFP替代猎物为Apodemus spp.与条纹田鼠（Apodemus agrarius），GYB替代猎物为Sorex araneus与Sorex minutus。天气异常、农业强度与中区景观类型共同塑造群落动态。研究结论可翻译为：两个低地中区西方仓鸮饮食中猎物丰度与小型哺乳动物群落结构存在显著时空变化；GYB多样性高于DFP；rank change在DFP更强而β多样性很低；若干鼩鼱、姬鼠与仓鼠类分类群呈现显著的区域×时间交互；西方仓鸮食丸分析是可用的长期生物指示手段，能揭示变化环境条件下小型哺乳动物组合的组成与动态变化。