基于卫星追踪的东北地区红隼冬季家域及移动特点.pdf
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1、 Chinese Journal of Wildlife 2023,44(3):603-614Chinese Journal of Wildlifehttp:/基于卫星追踪的东北地区红隼冬季家域及移动特点徐沛卓,许青*(东北林业大学野生动物与自然保护地学院,哈尔滨,150040)摘 要2021年11月2022年2月,采用卫星追踪技术在中国东北地区的赤峰、大连和哈尔滨分别对7只红隼普通亚种(Falco tinnunculus interstinctus)(2,5)进行追踪,对冬季家域面积、土地利用特点和影响冬季家域面积大小的因素进行分析,对昼夜和各月份的活跃程度及影响栖息地更换的因素进行探索。结
2、果表明:使用动态布朗桥模 型 分 析 发 现,冬 季 红 隼 95%dBBMM 平 均 家 域 面 积 为(448.56361.59)km2,90%dBBMM 平均家域面积为(108.57153.18)km2,50%dBBMM 平均家域面积为(2.803.23)km2,个 体 的 家 域 面 积 不 存 在 显 著 差 异(p0.05)。对 核 心 家 域(50%dBBMM)土地利用类型的分析发现,冬季红隼更偏向于利用居民区和林地。混合线性模型分析表明,对于红隼冬季家域(95%dBBMM)而言,风速(=0.50,p0.05)对其有显著影响,能见度(=0.82,p0.01)、气温(=1.46,p
3、0.01)和降水量(=-1.08,p0.05)对其无显著影响,各因素对核心家域(50%dBBMM)均无显著影响。布朗方差分析表明,跟踪个体冬季昼夜活跃程度差异不显著(p0.05),但1112月活动频次较高,这可能与栖息地探索行为有关。此外,记录到个别个体有更换栖息地的现象,依广义混合线性模型分析发现,能见度的变化对红隼更换栖息地影响显著(=0.90,p0.05).The analysis of land use types in the core home range(50%dBBMM)showed that common kestrel preferred to use built-up l
4、and and tree cover in winter.The linear mixed model showed that for common kestrels winter home range(95%dBBMM),wind speed(=0.50,p0.05)had an significant effect,visibility(=0.82,p0.01),air temperature(=1.46,p0.01)and precipitation(=-1.08,p0.05)had no significant effect,and none of the factors had a
5、significant effect on the core home range(50%dBBMM).Brown s variance analysis showed that the difference in diurnal activity of tracked individuals in winter was not significant(p0.05),however,higher frequency of activity in November-December may be related to habitat exploration.In addition,changes
6、 in individual habitats were recorded,and generalized linear mixed model revealed that changes in visibility had a highly significant effect on habitat changes of common kestrels(=0.90,p0.05)。2.3影响家域面积因素通过对影响红隼冬季家域面积的环境因子的所有组合模型进行筛选与排序,在3组因变量下最优模型均只有NDVI一个环境因子(表7)。95%dBBMM、90%dBBMM 和 50%dBBMM 的 NDVI
7、(=0.23,p0.05;=0.09,p0.05;=-0.31,p0.05)对冬季家域面积均没有显著影响(表8)。表6红隼核心家域土地利用类型Tab.6 Land use types in the core home range of common kestrels类型Type林地Woodland灌木Shrubland草地Grassland耕地Cropland居民区Built-up稀疏植被Sparse vegetation水体Permanent water body湿地Herbaceous wetland占比(%)Percentage35.1904.3319.3836.663.860.580表
8、4红隼在栖息地间的移动特征Tab.4 Movement characteristics of common kestrels between habitats个体IndividualNFU14NFU16NFU17NFU18NFU21NFU23NFU25更换栖息地Move the habitatNOYESNOYESNOYESNO栖息地编号Habitat number11231121121居住时间/dDuration of stay871511887111087201387移动到下个栖息地时间/dTime to the next habitat0.135.004.252.13游荡距离/kmWand
9、ering distance41.04356.69292.88503.11距下一个栖息地距离/kmDistance from the next habitat39.7384.41272.05表5红隼家域面积Tab.5 Home range of common kestrelskm2个体IndividualNFU14NFU16NFU17NFU18NFU21NFU23NFU25平均值 MeanSD95%dBBMM12.871 446.217.01783.4689.04800.380.92448.56361.5990%dBBMM7.59447.005.22205.6755.9137.900.7010
10、8.57153.1850%dBBMM0.686.390.881.059.111.360.132.803.23607野 生 动 物 学 报第44卷图1红隼运动轨迹Fig.1 The trajectory of common kestrels608徐沛卓等:基于卫星追踪的东北地区红隼冬季家域及移动特点第3期通过对影响红隼冬季家域面积气象因子的所有组合模型进行筛选、排序得出最优模型,结果显示:对于95%dBBMM而言,能见度(=0.82,p0.01)、气温(=1.46,p0.01)对红隼冬季家域面积的大小均有极显著影响,且均随家域面积的增大而增大;风速(=0.50,p0.05)对红隼冬季家域面积的大
11、小有显著影响,且随家域面积的增大而增大;降水量(=-1.08,p0.01)对红隼冬季家域面积的大小也有极显著影响,但随家域面积的增大而减小。对于90%dBBMM而言,能见度(=1.61,p0.01)对红隼冬季家域面积的大小有极显著影响,且随家域面积的增大而增大;风速(=1.36,p0.05)、降水时间(=-0.34,p0.05)、能见度(=0.57,p0.05)和气温(=0.27,p0.05)均没有显著影响(表9,表10)。2.4昼夜和各月份运动活跃程度使用布朗方差反映红隼昼夜及各月份运动活跃程度,揭示红隼白天和晚上均会移动,活跃程度昼夜差异不显著(p0.05)。为方便结果的可视化,对布朗方差
12、进行log函数转换。根据红隼各月份布朗方差的变化,发现红隼运动较不规则的时间为1112月,12月趋于平稳(图2)。2.5影响更换栖息地的气象因子对影响红隼更换栖息地的气象因子所有组合类 型的模型进行筛选并得出最优模型,并对最优模 表7环境因子对红隼家域面积影响的线性混合效应模型Tab.7 A linear mixed-effects model of the effect of environmental factors on the home range of common kestrels家域Home range95%dBBMM90%dBBMM50%dBBMM模型结构Model struc
13、tureNDVI坡度SlopeNDVI坡度SlopeNDVI自由度df44444赤池信息法则AICc105.4111.993.298.354.2AICc06.5305.086.20权重Weight0.8390.0320.5990.0470.043表8基于环境因子预测影响红隼家域的最优线性混合模型拟合结果Tab.8 Predicted optimal linear mixed model fit results affecting the home range of common kestrels(a)因变量Dependent variable95%dBBMM90%dBBMM50%dBBMM预测
14、变量Predictive variable截距InterceptNDVI截距InterceptNDVI截距InterceptNDVI估计值Estimate305.1001 342.50091.640158.3403.995-11.175标准误Standard error355.5002 540.900105.680755.2702.12815.206t值t-value0.8580.5280.8670.2101.877-0.735p值p-value0.050.050.050.050.050.05图2红隼月度布朗方差Fig.2 Monthly Brownian variance of common
15、 kestrels609野 生 动 物 学 报第44卷表10基于气象因子预测影响红隼家域的最优线性混合模型拟合结果Tab.10 Predicted impact of optimal linear mixed model fitting results for common kestrels home range因变量Dependent variable95%dBBMM90%dBBMM50%dBBMM预测变量Predictive variable截距 Intercept风速 Wind speed降水量 Precipitation能见度 Visibility气温 Temperature截距 In
16、tercept风速 Wind speed降水时间 Precipitation time能见度 Visibility气温 Temperature截距 Intercept风速 Wind speed降水时间 Precipitation time能见度 Visibility气温 Temperature估计值Estimate-813.467183.155-22.305125.20494.603-1 314.753146.10915.56571.1506.239-8.0281.577-0.1780.5290.107标准误Standard error304.97238.7252.26610.7595.106
17、141.92517.2914.0276.7953.15117.5582.1390.4980.8410.400t值t-value-2.6674.730-9.84211.63718.527-9.2648.4503.86510.4721.980-0.4570.737-0.3580.6290.274p值p-value0.050.05*0.01*0.01*0.01*0.05*0.050.050.050.050.050.050.05注:*.p0.05,差异显著;*.p0.01,差异极显著Note:*,p0.05,significant difference.*,p0.01,highly significa
18、nt difference表9气象因子对红隼家域面积影响的线性混合效应模型Tab.9 A linear mixed-effects model for the influence of meteorological factors on the home range of common kestrels家域Home range95%dBBMM90%dBBMM50%dBBMM模型结构Model structure风速+降水量+能见度+气温Wind speed+precipitation+visibility+temperature风速+降水时间+能见度+气温Wind speed+precipit
19、ation time+visibility+temperature风速+降水时间+能见度+气温Wind speed+precipitation time+visibility+temperature风速+降水时间+能见度+降水量Wind speed+precipitation time+visibility+precipitation风速+降水时间+能见度+气温Wind speed+precipitation time+visibility+temperature风速+降水时间+能见度+降水量Wind speed+precipitation time+visibility+precipitat
20、ion风速+降水量+能见度+气温Wind speed+precipitation+visibility+temperature自由度df7777777赤池信息法则AICc55.349.859.455.267.765.765.6AICc05.4904.1402.062.09权重Weight0.9020.0580.8350.1050.5210.1860.183610徐沛卓等:基于卫星追踪的东北地区红隼冬季家域及移动特点第3期型 使 用 混 淆 矩 阵 评 估,得 出 该 模 型 准 确 率 为0.980,错误率为 0.018,该模型能解释 98%的变异性,能较好地解释各个变量。能见度(=0.90,
21、p0.05)影 响 并 不 显 著(表 11,表 12)。3讨论3.1冬季家域面积及栖息地利用本研究发现,更换栖息地的红隼具有较大的家域面积,而栖息地固定的红隼家域面积较小,两类型的核心家域都较固定。Mwangi等4在对红顶短趾百灵(Calandrella cinerea)的追踪中发现,在食物资源越丰富的地区家域面积越小。Tingley等8在黑背啄木鸟(Picoides arcticus)的家域研究中发现,随着适宜环境的增加家域面积指数性降低。Miller等27对北美金雕(Aquila chrysaetos)夏季及冬季家域的研究发现,金雕在栖息地质量较低时会利用较大的家域范围以获得足够数量的资
22、源。Santangeli等28对鬼鸮(Aegolius funereus)家域研究发现,覆盖度越高的区域食物资源越丰富,鬼鸮家域面积越小说明该区域食物资源越丰富。根据以上对鸟类家域的研究,本研究认为,家域面积较大的红隼栖息地质量可能不高,更换栖息地或是为获得更加丰富的食物资源,或当首选栖息地较少时,红隼会增加觅食范围。而家域面积较小的红隼由于栖息地质量较高,食物资源比较丰富,根据最佳觅食策略2930可以使其体内积攒更多的能量来保证生存。追踪个体来源于机场,但在冬季均更换了栖息地,不在机场周边,有的甚至已经离开所在市,故认为追踪个体与纯自然生境中的个体之间没有差异。本研究对红隼的核心家域进行分析
23、,通过对土地利用偏好的研究发现红隼对居民区和林地的利用优势远高于其他土地利用类型,这与红隼的食性,即以昆表12影响红隼更换栖息地的最优广义线性混合模型拟合结果Tab.12 Results of the optimal generalized linear mixed model fit affecting the replacement habitat of common kestrels预测变量Predictive variable截距Intercept能见度Visibility气温Temperature估计值Estimate-6.9240.2580.029标准误Standard error
24、1.2360.0890.021Z值Z-value-5.6012.8841.400p值p-value0.001*0.05注:*.p0.01,差异极显著;*.p0.001,差异极其显著Note:*,p0.01,highly significant difference.*,p0.001,extremely significant difference表11气象因子对红隼更换栖息地影响的广义线性混合模型Tab.11 A generalized linear mixed model of the influence of meteorological factors on the replacemen
25、t habitat of common kestrels模型结构Model structure能见度+气温Visibility+temperature能见度Visibility风速+能见度Wind speed+visibility风速+能见度+气温Wind speed+visibility+temperature气温Temperature风速Wind speed气温+风速Temperature+wind speed自由度df3234223赤池信息法则AICc76.476.477.878.282.684.484.7AICc00.031.421.836.298.048.31权重Weight0.33
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