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摘要专业翻译
理解大型食肉动物的空间生态学对于保护工作至关重要，尤其是在活动受限的岛屿或破碎化系统中。美洲豹（Panthera onca）尤其具有研究价值，因为其行为和食性会随当地生态条件表现出高度灵活性。研究人员调查了位于巴西亚马逊低干扰保护区内的马拉卡-吉
摘要专业翻译
理解大型食肉动物的空间生态学对于保护工作至关重要，尤其是在活动受限的岛屿或破碎化系统中。美洲豹（Panthera onca）尤其具有研究价值，因为其行为和食性会随当地生态条件表现出高度灵活性。研究人员调查了位于巴西亚马逊低干扰保护区内的马拉卡-吉皮奥卡岛（Maracá-Jipioca Island）上一对小型季节性淹没岛屿中美洲豹的活动模式、家域动态（home-range dynamics）和社会互动。通过使用GPS项圈追踪7个个体，研究发现雄性维持着显著更大的家域面积（均值 = 77.8 km2），而雌性则为19.5 km2（均值）。尽管岛屿面积有限，家域重叠度较低且直接遭遇事件罕见，这反映了与大陆种群相似的领地行为，并与以水生猎物为特化食性的种群模式形成对比。美洲豹平均每日移动7.3 km·day?1，在性别、年龄或体型之间无显著差异。然而，移动速度和活动在不同栖息地间差异显著；个体在草地、湿地和水域中移动较快，而在森林和红树林中移动较慢，后者中休息行为更为频繁。与大陆种群以夜间活动为主的特征不同，马拉卡-吉皮奥卡岛上的美洲豹活动在白天时段达到峰值，尤其以雌性为甚。美洲豹优先使用沿海区域，其距海岸的距离受潮汐变化影响。综合来看，这些发现揭示了由岛屿生态背景塑造的保守行为与新颖行为的结合，突显了使美洲豹能够在亚马逊岛屿景观中持续生存的行为可塑性。
论文解读
一、研究背景与研究意义
美洲豹（Panthera onca）是美洲最大的猫科动物，也是全球第三大猫科动物，历史上分布范围从美国西南部延伸至阿根廷中部。该物种展现出显著的生态可塑性，能够适应从茂密森林、广阔湿地到干旱荒漠生态系统等多种环境。作为顶级捕食者，美洲豹通过自上而下的调控和竞争排斥塑造其所在生态系统的结构与功能。然而，美洲豹自身的生态特征也深受其觅食生态的影响，其体重在不同区域差异显著，被认为与其捕猎决策密切相关。尽管美洲豹目前被国际自然保护联盟（IUCN）列为近危物种，且仅占据约一半的历史分布范围，但巴西亚马逊地区仍保有最高的种群密度，是该物种保护的重要据点。
尽管已有大量研究阐明了美洲豹在多种大陆环境中的移动生态学，但其在岛屿、红树林主导的生态系统中的习性在很大程度上仍未得到调查。在亚马逊生物群落内，马拉卡-吉皮奥卡生态站（ESEC-MJ）提供了独特的研究环境——这对位于阿马帕州海岸外的小型岛屿尽管面积有限（约600 km2），却拥有红树林、淹没草地和潮汐湿地等多种栖息地类型，支持着丰富的水生和半水生猎物资源。岛屿的隔离性、保护地位和猎物可得性的结合，可能创造了美洲豹种群在极少人为干扰下持续生存的稀有自然庇护所。此前研究已记录该区域异常高的美洲豹密度（高达每100 km2 6.7个个体）以及不寻常的行为，包括昼行性活动和觅食海洋动物。
开展这项研究的意义在于：在空间受限的岛屿系统中，移动数据能够揭示大型捕食者如何应对物理和生态约束，包括猎物搜索、领地边界和繁殖机会之间的权衡。这为与其他区域（如大西洋森林中栖息地碎片中的美洲豹种群）的比较提供了有价值的参照，且不受栖息地退化、猎物枯竭或人为干扰等混杂因素的影响。此类信息对于评估岛屿种群的长期生存力和其维持的生态过程至关重要。
二、研究设计与方法概述
研究人员于2019年10月至2025年1月期间，在马拉卡-吉皮奥卡生态站捕获了7只美洲豹（2019年3只，2023年2只含1只重捕雌性，2024年3只），采用箱式陷阱、脚套陷阱或训练猎犬等方式进行捕获，并为其佩戴GPS项圈（Telonics TGW-4577-4和Iridium Terrestrial Systems），以30或60分钟间隔记录位置数据。数据分析方面，研究人员使用R包ctmm进行数据预处理和连续时间移动模型拟合，通过变差函数分析确认范围驻留性，并采用小样本校正的赤池信息准则（AICc）筛选最优模型，所有个体均适配Ornstein-Uhlenbeck with Foraging（OUF）模型。家域面积通过自相关核密度估计（AKDE）计算95%等值线多边形，并应用局部核校正以减少岛屿边界造成的溢出偏差。家域重叠度通过Bhattacharyya系数估计，接近比率和遭遇事件通过ctmm函数计算。移动速度和瞬时速度采用连续时间速度与距离（CTSD）估计，活动状态通过k-means聚类（k=3）划分，栖息地类型基于2023年MapBiomas土地分类数据确定。栖息地选择分析采用层次泊松点过程模型，潮汐影响分析使用来自哥白尼全球海洋物理分析与预报服务的小时海面高度数据。所有分析均在R（4.3.3版）中完成，代码和数据公开于GitHub仓库。
三、研究结果
3.1 家域行为
马拉卡-吉皮奥卡岛美洲豹的平均家域面积为51.9 km2（95% CI: 27.7–88.6 km2），范围从16.8 km2到128.8 km2。雄性平均家域面积为77.8 km2（95% CI: 64.5–92.3 km2），雌性为19.5 km2（95% CI: 17.5–21.5 km2），雌雄家域面积比估计为4.01（3.23–4.88），表明雄性家域显著大于雌性。家域面积与体重（β = 0.001；95% CI: ?0.001至0.003）和年龄（β = ?0.008；95% CI: ?0.028至0.011）均无显著相关。
3.2 家域重叠与社会行为
同一监测时段内5只动物的平均家域重叠度为0.24，范围从一对雄性间的0.016到另一对雄性间的0.88。不同性别配对间的重叠度无显著差异（ΛGLRT = 0.014, p = 1.0）。除一个对外，所有接近比率均与1重叠，表明无显著的回避或吸引行为。整个追踪期间仅估计发生33次遭遇事件（以100 m距离阈值计），其中30次为雌雄配对间的遭遇，3次为家域重叠度最高的雄性配对间的遭遇。
3.3 移动速度、方向持久性与活动模式
监测美洲豹的平均移动速度为7.30 km/day（95% CI: 5.81–9.06 km/day），范围从3.92 km/day到10.36 km/day。雌雄移动速度比率为1.09（0.65–1.64），无显著性别差异，与体重和年龄亦无显著相关。平均速度自相关时间尺度为30.9分钟（95% CI: 23.2–40.4分钟），雌雄比率为1.53（0.92–2.40），无显著差异。美洲豹在78.7%的时间内处于静止状态，21.3%的时间处于移动状态，但不同栖息地间的移动概率差异显著（ΛGLRT = 662.3, p < 0.001）。在草地、水域和湿地中移动概率较高，在森林和红树林中休息概率较高。活跃状态下的移动速度也随栖息地而异（ΛGLRT = 5.19, p < 0.001）：相较于森林，美洲豹在草地（β = 0.038, p = 0.031）和湿地（β = 0.026, p = 0.0042）中移动更快，在红树林中移动更慢（β = ?0.038, p < 0.0001），森林与水域间无显著差异。所有动物的活动在10:00至20:00间达到峰值，雌雄昼夜节律存在显著交互效应（ΛGLRT = 836.3, p < 0.001），雌性表现出更强的昼行性活动，雄性则在全天均有活动但白天活动减少、晨昏活动更明显。
3.4 栖息地利用与选择
美洲豹总体上优先选择草地和森林，其次是湿地和红树林，对后两者的选择相对其可用性较低。栖息地选择受距海岸距离的强烈交互影响，对距海岸约100 m的栖息地表现出强烈偏好。美洲豹表现出对岛屿沿海栖息地的强烈偏好，且个体根据潮汐调整距海岸的距离，在低潮时倾向于更靠近海岸（β = 1.15, 95% CI: 0.96–1.33, p < 0.001），包含海面高度的模型显著优于仅含个体差异的零模型（ΛGLRT = 2999.2, p < 0.001）。
四、讨论与结论
本研究首次提供了对孤立亚马逊岛屿系统中美洲豹移动生态学的详细洞察。研究结果表明，尽管面临岛屿地理的空间约束，马拉卡-吉皮奥卡岛上的美洲豹维持了与大陆种群相似的空间和行为模式，同时也展现出对岛屿环境的独特适应。雄性家域显著大于雌性，符合该物种已知的性别偏倚空间利用模式，但绝对家域面积与其他生物群落相比显著偏小，这与高生产力泛滥平原系统的观测结果一致，支持高生产力和低干扰可促成紧凑领地性的观点。尽管岛屿面积有限，家域重叠度保持较低水平，直接遭遇事件罕见，表明美洲豹即使在空间受限条件下仍能维持领地间距。平均每日移动7.3 km/day的速率与高生产力系统的记录一致，移动行为主要受栖息地结构而非性别或年龄驱动。值得注意的是，该种群表现出显著不同于大陆种群的昼行性活动模式，这可能与低人为干扰、以视觉检测和水生猎物为主的觅食策略有关。雌雄间的时间生态位分化可能反映了性别特异的能量需求或繁殖角色。美洲豹对沿海栖息地的强烈偏好及其随潮汐变化的空间调整，表明其空间利用部分受水文循环驱动，可能为增强猎物遭遇率的适应性觅食策略。研究结论强调，马拉卡-吉皮奥卡代表了在接近原始条件下理解美洲豹生态学的天然实验室——缺乏直接人为压力、高生产力和丰富水生猎物共同支持了缩减的家域、适度的移动速度和更高的昼行性。然而，约600 km2的总陆地区域仍远低于典型条件下遗传可行种群所需的约1700 km2，对长期种群持续性提出疑问。持续的种群动态、遗传和景观尺度监测对于确定马拉卡-吉皮奥卡是作为种群源、汇还是封闭系统，以及其如何响应气候变化驱动的海平面和栖息地结构变化至关重要。
