《Ecological Solutions and Evidence》：Wildlife-friendly fencing for bison: Assessing success for containment and conflict prevention
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围栏是全球草原景观中不可或缺但往往具有扰动性的基础设施，其会导致生境破碎化并限制野生动物移动。随着保护工作者与牧场管理者日益采用野生动物友好型围栏设计以减轻这些影响，亟需理解此类围栏对大型、活动范围广的物种究竟表现如何。美洲平原野牛（Bison bison L
围栏是全球草原景观中不可或缺但往往具有扰动性的基础设施，其会导致生境破碎化并限制野生动物移动。随着保护工作者与牧场管理者日益采用野生动物友好型围栏设计以减轻这些影响，亟需理解此类围栏对大型、活动范围广的物种究竟表现如何。美洲平原野牛（Bison bison L.；下称野牛）即是这一挑战的典型代表。传统野牛围栏设计优先强调围控而非野生动物可通行性，这主要源于对野牛逃逸后可能造成基础设施损坏以及与牛群竞争的担忧。然而，关于如何将野生动物友好型围栏设计调整并应用于野牛管理，目前信息仍十分有限。
为填补这一空白，致力于在蒙大拿中部恢复草原生物多样性并重建本地物种野化过程的非营利保护机构American Prairie，实施了一套新型野生动物友好型野牛围栏系统，旨在在野生动物通透性与有效围控之间取得平衡。本研究评估了该围栏系统在多个管理单元中围控野牛的有效性。在822天的研究期内，所有管理单元共发生31次野牛逃逸。
分析显示，成年雄性个体相较于雌性与幼年个体具有更高的逃逸概率。本研究为土地管理者提供了实践层面的启示，即评估此类新型围栏设计是否能够在维持野生动物友好型围栏生态效益的同时，有效实现野牛围控，并推动可持续牧场管理。
实践意义。研究结果表明，经改良的围栏设计能够在维持野生动物友好型围栏生态效益的同时，有效围控野牛。土地管理者可采用此类设计以推进可持续牧场管理。未来仍需在不同景观类型、群体结构与管理目标条件下开展进一步研究，以完善该系统并支持其大尺度应用。
该文发表于《Ecological Solutions and Evidence》，聚焦草原生态系统中一个兼具保护生物学与牧场管理双重属性的关键问题：如何在确保大型有蹄类动物有效围控的同时，尽可能降低围栏对其他野生动物通行与景观连通性的负面影响。围栏是全球草原景观中广泛存在的管理设施，在牲畜控制、产权边界划定和放牧组织中具有基础性作用，但传统带刺铁丝围栏往往通过限制动物跨景观移动、增加跨越伤害风险和加剧生境破碎化，对草地生态过程产生深远影响。对于依赖大尺度活动范围或季节性迁移的有蹄类动物而言，这类阻隔会影响其获取食物、水源和繁殖场所，并可能进一步削弱种群连通性、干扰捕食—被捕食关系及基因流动，最终降低生态系统功能与恢复力。因此，在农业生产需求、牲畜围控责任和生物多样性保护目标之间建立平衡，已成为草原管理领域的重要议题。
在这一背景下，野生动物友好型围栏（wildlife-friendly fencing）逐渐成为替代传统围栏的重要方向。此类设计通常通过降低顶部铁丝高度、抬升底部铁丝并采用光滑铁丝等方式，减少野生动物跨越时的缠绕、受伤和阻滞。然而，对于美洲平原野牛（Bison bison L.）这一体型大、力量强且具有群体性活动特征的物种而言，围栏设计不能仅考虑其他野生动物的通透性，还必须满足严格的围控要求。野牛一旦逃逸，可能引发邻近牧场冲突、基础设施破坏以及疾病传播等管理风险。既往研究更多关注野生动物友好型野牛围栏对叉角羚、鹿类等物种通行性的促进作用，而对其“是否足以围住野牛”这一核心管理问题缺乏直接证据。基于此，研究人员以American Prairie在美国蒙大拿州东北部混合草草原中的野牛管理单元为对象，系统评估一种经改造的野生动物友好型野牛围栏在实际管理中的围控成功率，并分析影响野牛逃逸事件的潜在因素，尤其关注年龄、性别和发情季（rut）等行为生态学变量。
研究人员在American Prairie的3个管理单元——Sun Prairie、White Rock和Dry Fork——对周界围栏开展了长期监测。研究区位于蒙大拿州东北部鼠尾草草原（sagebrush steppe）景观中，围栏总长度约142 km。所采用围栏为太阳能供电高压电围栏，电压约3000–9000 V，平均高度106.7 cm，底部为距地45.7 cm的光滑铁丝，并配有两股带刺铁丝和一根中央电线。研究期为2020年1月至2022年3月，共822天。研究人员通过大约每10天一次的围栏巡查识别围栏破损、位移和潜在突破点，并结合社区报告与带标记个体追踪确认逃逸事件。每次逃逸按一次周界突破事件计数，而非按逃逸个体数简单累加，以避免将同一基础设施失效重复计算。统计分析采用贝叶斯框架下的负二项广义线性混合模型（Generalized Linear Mixed Model, GLMM），以管理单元为随机截距，并通过暴露天数偏置项估计单位时间逃逸率；同时进行了排除单次大规模逃逸异常值的敏感性分析。样本来源为American Prairie 3个野牛管理单元的围栏巡查记录、逃逸事件记录及个体年龄和性别信息。
研究结果显示，在822天内，3个管理单元总共发生31次野牛逃逸事件，2020年17次，2021年11次，2022年前3个月3次，整体平均逃逸间隔为56.7天。大多数逃逸事件为单一个体逃逸，占全部事件的70%，超过3只个体同时逃逸的事件仅占3.3%。这一结果表明，在大尺度草原管理背景下，该野生动物友好型围栏系统总体上表现出较强的围控能力。
在“逃逸事件的总体频率与群体学特征”方面，研究发现成年个体涉及的逃逸事件多于幼年个体，雄性涉及的事件多于雌性。图示结果还提示发情季期间逃逸事件频率较高。该结果说明，逃逸并非在各类个体中均匀发生，而是呈现出明显的群体结构差异，尤其成年雄性更常出现在独立的围栏突破事件中。
在“年龄与季节对逃逸个体总数的联合影响”方面，研究人员构建了简化的加性负二项GLMM。模型初步显示，“非成年”类别相对于成年类别对应更高的逃逸个体总数，风险比（Risk Ratio, RR）为13.2，95%可信区间（credible interval, CrI）为[4.7, 35.5]；而发情季效应不确定，RR为0.66，95% CrI为[0.20, 2.16]。但作者明确指出，这一年龄效应主要由一次170只个体的大规模逃逸事件所驱动，因此不能被直接解释为稳定的行为规律。
在“敏感性分析”方面，当研究人员排除上述170只个体的大规模逃逸异常事件后，年龄对逃逸个体总数的影响不再明确，RR为0.76，95% CrI为[0.23, 2.30]；发情季效应同样不明确，RR为0.79，95% CrI为[0.28, 2.14]。这一结果表明，若剔除异常值，年龄和季节都不足以稳定预测一次事件中究竟会有多少只野牛逃出。因此，虽然成年雄性在“事件发生频率”上更突出，但“逃逸个体数”层面的统计关系并不稳健。
在“逃逸方式”方面，研究将逃逸机制区分为“撞穿/突破围栏”和“跳越围栏”。结果显示，野牛通过跳越围栏与突破围栏逃逸的可能性大致相当，且逃逸方式在季节或群体学类别之间没有显著差异。这表明该围栏并非只在某一种机械失效模式下被突破，野牛既可能凭借运动能力越过围栏，也可能在局部结构受损时穿越围栏。
讨论部分指出，这一野生动物友好型野牛围栏系统在长达822天、多个管理单元和较大围栏尺度上，仅记录31次逃逸事件，说明其在实际应用中能够较有效地围控野牛，同时保留潜在的景观连通性价值。尽管成年雄性更常涉及独立突破事件，但在控制异常值后，年龄与发情季并不能稳健解释逃逸个体数量差异，因此研究不支持对行为驱动因素作过度推断。作者认为，该围栏的成功可能不仅与结构设计相关，也可能受American Prairie较低放牧密度及野牛转移后采用软释放（soft-release）电围栏适应设施等管理措施影响。研究还结合既有文献指出，相同围栏系统先前已被证明可提高叉角羚和骡鹿（Odocoileus hemionus）的跨越概率并降低缠绕风险，因此本研究从“围控有效性”角度补充了其作为兼顾保护与管理工具的证据链。
研究局限性亦被明确指出。首先，数据结构稀疏，Age × Sex × Rut若干组合样本为空，且不存在仅雌性逃逸事件，加之一次170只个体的异常大规模逃逸造成分布重尾，限制了复杂模型识别能力。其次，模型未纳入天气、地形、饲草可利用性、植被生长和群体规模时间序列等环境协变量，因而无法评估这些因素对逃逸和围栏性能的影响。再次，本研究缺乏与同一景观中传统围栏系统的直接对照，故对“优于常规围栏”的判断仍需更多比较研究支撑。作者据此提出，未来应在不同景观、不同管理制度和不同围栏设计间开展对比，并进一步评估野生动物友好型野牛围栏对草地健康、植物群落、土壤过程及潜在生态廊道形成的长期影响。
研究结论可译为：研究结果表明，经改良的围栏设计能够在维持野生动物友好型围栏生态效益的同时，有效围控野牛。土地管理者可采用此类设计以推进可持续牧场管理。未来仍需在多样化景观、群体结构和管理目标条件下开展进一步研究，以持续优化该类系统并推动其大尺度应用。
总体而言，该研究以实地监测和贝叶斯统计分析为基础，回答了野生动物友好型野牛围栏能否在保护景观连通性的同时实现可靠围控这一关键应用问题。论文的核心贡献在于证明，在美国蒙大拿州American Prairie的管理情境下，一种带电、底部抬升且保留野生动物通行特征的改良围栏，在较长时间尺度和较大空间尺度上实现了较低逃逸率，为草原恢复、野牛再引入和可持续牧场管理提供了具有实践价值的经验依据。
