王天明教授发文揭示人类干扰景观中小型食肉动物对顶级捕食者和人类干扰的时空响应

作者：李治霖，王红芳，葛剑平，王天明（通讯作者）

DOI：https://doi.org/10.1007/s10980-024-02020-w

2024年11月，北京师范大学虎豹团队王天明教授在Landscape Ecology发表研究论文“Spatiotemporal patterns of small carnivores in a human-dominated forest landscape shared with apex predators”。

天津师范大学生命科学学院李治霖博士为论文的第一作者。北京师范大学生命科学学院王天明教授为通讯作者，葛剑平教授和王红芳副教授参与了该研究。该研究工作得到了国家自然科学基金(31971539)和国家科技基础资源调查专项（2019FY101700、2021FY100702）资助。

该研究使用大规模红外相机监测技术，评价了东北虎豹国家公园内部赤狐(Vulpes vulpes)、亚洲狗獾(Meles leucurus)、貉(Nyctereutes procyonoides)、黄喉貂(Martes flavigula)和豹猫(Prionailurus bengalensis)等小型食肉动物与东北虎(Panthera tigris)、东北豹(P. pardus)以及林下放牧和人类活动的时空生态位关系。研究表明，顶级捕食者和人类干扰并不会限制小型食肉动物的空间使用概率和强度，而昼夜尺度的时间生态位分化和全年表现出的异相位同步性活动是小型食肉动物躲避人类干扰和顶级捕食者胁迫的重要机制。该研究揭示了去动物区系背景下小型食肉动物应对顶级捕食者和人类干扰生态策略，并为制定东北虎豹国家公园群落层次的保护政策提供了科学依据。

在过去的几十年中，不断加剧的人类干扰给野生动物群落带来了巨大影响。大型食肉动物( > 15 kg)因处于食物链顶级往往最先受到侵害，也因此获得了较高的科研关注度。相比之下，小型食肉动物( < 15 kg)所获得的科研投入则相对不足，特别是去动物区系背景下小型食肉动物应对顶级捕食者和人类干扰双重胁迫的生态策略仍没有系统性研究。本研究依托东北虎豹观测平台的大尺度红外相机数据，结合多物种占域模型、核密度分析、交叉小波分析等多种方法，分析了食肉动物和人类干扰在国家公园内部的时空分布格局和生态位关系。

图1 东北虎豹国家公园内红外相机监测位点

主要发现：

（1）食肉动物的空间分布格局具有较大的异质性并受到海拔、人类活动、距国界线距离、和局域鸟类多度等多种因素的影响。东北虎、赤狐在低海拔、靠近国界线区域有更高的空间使用概率，东北豹的空间使用概率则在靠近国界线的高海拔区域较高，而黄喉貂则主要集中在远离国界线的高海拔区域。此外，赤狐和豹猫多分布于人类活动频繁的区域，表现出伴人活动的特征。

（2）研究中，70%的顶级捕食者-小型食肉动物物种对表现出独立的空间关系。赤狐与东北虎、东北豹表现出正的空间关系，而豹猫与东北豹表现出负的空间关系。

（3）昼夜时间尺度上，赤狐、貉、豹猫表现出夜行性或偏夜行性活动特征，亚洲狗獾表现出间歇性活动特征，而黄喉貂为偏昼行性活动。小型食肉动物的平均活动时间与东北虎、东北豹具有显著差异。小型食肉动物与人类、家畜活动表现出低度的时间生态位重叠，平均活动时间也存在显著差异。

（4）交叉小波分析表明，小型食肉动物在64– 128天的周期上与东北虎、东北豹表现出同步性活动。其中，70%的物种对表现出同相位的同步性活动，而60%的同步性活动是由东北虎或东北豹主导，表明顶级捕食者在同步性活动中对小型食肉动物的控制作用。小型食肉动物在一定的周期上与人类、家畜表现出同步性活动。其中，在较长的周期上(如96或112天)，小型食肉动物与人类、家畜表现出同相位的同步性活动，强调了物候因素对二者活动同步性的影响。在较短的周期上(如20或40天)，小型食肉动物与人类、家畜表现出异相位的同步性活动，表明小型食肉动物对人类干扰的回避。

图2 食肉动物空间使用概率预测分布图

图3 基于单季节单物种占域模型的食肉动物空间分布影响因素分析

图4 基于多物种占域模型的食肉动物空间生态位关系评价

图5 基于交叉小波分析的食肉动物同步性活动分析