《International Journal of Primatology》:Arboreal Camera Trap-based Insights into the Activity, Resource Use, and Demography of Black Lion Tamarins (Leontopithecus chrysopygus) and Sympatric Mammals in Atlantic Forest Fragments
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本研究通过在大西洋森林片段中部署林栖相机陷阱,对濒危物种黑狮面狨(Leontopithecus chrysopygus)及其同域哺乳动物进行监测。该研究评估了该技术在获取动物昼夜活动节律、资源利用、种间互动及种群年龄结构等生态学关键信息方面的有效性,揭示了动物如何在不同时间共享同一树栖结构以实现生态位分化。研究结果表明,林栖相机陷阱是一种可同步获取物种特异性行为、群落水平相互作用和种群信息的有效非侵入性工具,为灵长类学研究、生物多样性监测及人类干扰下热带森林的综合保护规划提供了重要技术手段。
在热带森林的茂密树冠中,生活着众多行踪隐秘、昼伏夜出的树栖哺乳动物,其中就包括濒临灭绝的黑狮面狨。传统的野外直接观察或无线电追踪等方法,往往需要耗费大量人力物力,且对动物具有侵入性干扰,难以有效监测这些“空中居民”。尤其是在森林破碎化加剧的背景下,人类活动正不断挤压它们的生存空间,迫切需要我们找到一种既能高效监测、又不打扰它们宁静生活的“眼睛”。于是,研究人员将目光投向了在陆地野生动物研究中已广泛应用的工具——相机陷阱,并思考:能否将它“搬”到树上,用它来洞察森林中上层的秘密?发表在《International Journal of Primatology》上的这项研究,正是对这一问题的探索。研究人员在巴西大西洋森林的两个片段中,将相机陷阱安装到了森林中下层(0.5–8.0 米),历时数年,用上万“相机-天”的努力,评估了林栖相机陷阱作为监测黑狮面狨及其他同域树栖/半树栖哺乳动物的相关工具的价值。
为开展研究,研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,在林栖/树栖相机陷阱监测方面,在两个研究地点的不同资源点(包括喂食平台、巢箱、天然树洞睡眠点和cabreúva树)的战略位置部署了27台相机,以增加目标物种的探测概率。其次,在种群监测方面,对三个目标黑狮面狨群进行了无线电遥测追踪,以获得额外的种群规模、年龄构成等数据。最后,在对获取的海量视频数据进行统计分析时,使用了圆形核密度函数拟合活动模式,并计算了物种对之间的时间重叠系数(Δ),以量化其生态位分化。
结果部分
活动模式
通过分析相机陷阱记录的时间数据,研究清晰地揭示了所研究的七种树栖/半树栖哺乳动物在昼夜节律上的分化。黑狮面狨表现出双峰型日活动模式,主峰在上午晚些时候,次峰在下午晚些时候,夜间和清晨活动极少。黑卷尾猴和巴西松鼠主要为昼行性,而东南绒负鼠和赤额负鼠主要为夜行性。巴西白耳负鼠则呈夜间至晨昏性活动。南部小食蚁兽表现出独特的时间活动模式,具有晨昏性和夜行性成分,这表明其在光条件、月相等因素影响下,具有灵活的时间和垂直活动转换。
资源利用
动物对四种树栖资源的利用情况差异显著。喂食平台是所有资源中总探测率最高的,但其使用并非仅限于食物获取,也可能与其作为树冠运动的结构有关。有趣的是,尽管喂食平台探测率高,但研究期间黑狮面狨从未直接利用投放的水果诱饵,而黑卷尾猴则表现出高度的利用率和直接的觅食行为,这反映了两者在食性灵活性上的差异。巢箱是使用频率第二高的资源,主要为有袋类动物所利用。相比之下,黑狮面狨仅在巢箱处表现出昼间探索行为,这可能与研究地点的天然树洞资源更为丰富有关。天然树洞睡眠点虽然总探测率并非最高,但却支持了最多种类的动物,是黑狮面狨和其他多种同域物种的关键共享资源。cabreúva树(Myroxylon peruiferum)的探测率最低,功能可能更专一,例如,小食蚁兽仅在此资源点被探测到,暗示了其对该特定资源的偏好。
成对物种间的时间重叠分析进一步揭示了物种如何在共享同一空间资源时避免直接竞争。在喂食平台和巢箱处,大多数物种对表现出较高的时间重叠。而在睡眠点,时间重叠值范围很广,包括一些物种对之间的高重叠、中等重叠,以及涉及黑狮面狨和其他物种的低重叠。在cabreúva树处,时间重叠值普遍较低至中等。这表明,当使用同一树栖结构时,物种间可能存在显著的时间生态位分化,特别是对睡眠点等关键限制性资源,这种时间上的错位利用促进了物种共存。
种群结构
基于体型和毛被特征的识别,相机陷阱图像和视频分析共识别出三个黑狮面狨群中的13个个体。观察到的年龄结构为:11只成年个体(85%)、1只亚成年个体(8%)和1只幼年个体(8%)。相机陷阱监测记录了种群动态变化,包括跟踪了G-MINA群中一只幼崽(可能在2024年9月至10月出生)的早期发育,以及记录了G-SMA群中一只幼年个体从2024年3月至12月成长为亚成年个体的过程。不过,相机陷阱对种群大小的估计(每月记录到的最大个体数)存在波动,可能与探测不完全性和月度数据分辨率有关,这提示该方法可能提供的是种群大小的保守估计。
结论与讨论
本研究表明,资源导向的林栖相机陷阱能够有效整合群落水平的生态模式和种群信息,是监测热带森林生态系统中层——这一传统上采样不足的生境——中活动隐秘物种的有效非侵入性方法。研究获取的活动模式曲线与已知的这些物种的活动节律一致,验证了该技术的可靠性。特别是,该研究还揭示了一个有趣的现象:黑狮面狨的鸣叫活动(基于同种群的被动声学监测数据)集中于上午,但其运动活动在下午晚些时候出现次级高峰,这表明鸣叫和运动活动在时间上并不总是一致,这可能是进入睡眠地前的一种反捕食策略。这种差异也凸显了整合相机陷阱和被动声学监测等多种非侵入性方法以全面评估动物行为的重要性。
在资源利用方面,研究挑战了树洞和人工结构必然引发直接竞争的假设。数据显示,这些资源经常通过时间隔离在物种间共享,而非空间排斥。灵长类、松鼠和夜行有袋类动物都曾被记录使用相同的结构,特别是在莫罗-杜-迪亚布州立公园。这种行为策略,如短时访问和对潜在捕食者的时间回避,促进了不同类群对限制性资源的获取。时间划分是促进哺乳动物群落共存的一种机制,特别是在空间重叠不可避免的情况下。
尽管黑狮面狨缺乏像某些灵长类那样明显的个体自然标记,给个体识别带来了挑战,但相机陷阱在监测繁殖成功和个体发育方面被证明是有效的。研究跟踪了一只幼崽和一只亚成年个体的成长过程,这为在非侵入条件下收集其生活史特征和幼崽存活率数据提供了可能。总之,本研究证明了林栖相机陷阱是一种在灵长类学、生物多样性监测以及人类改造的热带森林综合保护规划中具有重要价值的工具。它不仅能同时捕获物种特异性行为、群落水平相互作用,还能提供关键的种群信息,为理解和保护这些脆弱的森林树冠居民开辟了新的视角。