编辑推荐：
研究人员为明确麋鹿春季迁徙驱动因素，研究四个科罗拉多麋鹿种群，发现时空动态影响迁徙，为相关研究与保护提供依据。
在大自然的舞台上，动物们的迁徙行为总是充满了神秘色彩。每年，无数的动物遵循着季节的节奏，踏上漫长的迁徙之旅，只为寻找更适宜的生存环境和食物资源。其中，有蹄类动物的迁徙尤其引人注目，它们的迁徙路线和时间选择，不仅影响着自身的生存繁衍，也对整个生态系统的平衡起着至关重要的作用。然而，尽管人们对动物迁徙现象观察已久，但对于迁徙行为背后的驱动机制，仍存在许多未解之谜。
例如，在众多解释动物迁徙的理论中，觅食成熟假说（Forage Maturation Hypothesis，FMH）和绿波假说（Green Wave Hypothesis，GWH）备受关注。FMH 认为动物会通过在中等水平的牧草生物量上觅食来平衡资源质量和数量，以最大化能量摄入；GWH 则进一步提出，迁徙个体受植被生产力的动态波状梯度驱动，沿着迁徙路线移动以获取最佳觅食机会，也就是所谓的 “冲浪” 绿波。但在实际研究中，并非所有动物都符合这些假说。像在某些系统中，驯鹿和挪威红鹿会选择 “跳跃” 绿波，以使其到达时间与资源高峰期相匹配；而且，在大黄石生态系统的麋鹿种群和犹他州的野牛种群中，也未发现 “冲浪” 绿波的证据。
此外，除了食物因素，积雪等环境条件以及分娩、育幼等生理因素，都可能对有蹄类动物的迁徙决策产生影响。并且，以往的研究大多集中在单一物种甚至单一系统，难以全面揭示迁徙行为的复杂机制。不同种群在不同环境下的迁徙策略差异，以及个体之间在迁徙过程中的行为变化，都有待深入研究。
为了揭开这些谜团，来自美国南伊利诺伊大学合作野生动物研究实验室、科罗拉多公园和野生动物部门等机构的研究人员 Storm Crews、Nathaniel D. Rayl 等，开展了一项关于落基山麋鹿（Cervus canadensis）春季迁徙的研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上，为我们理解有蹄类动物的迁徙行为提供了新的视角。
在这项研究中，研究人员主要采用了以下几种关键技术方法：
- 动物捕获与监测：在 2017 - 2021 年的 1 - 3 月，研究人员通过直升机用网枪和飞镖捕获了四个科罗拉多麋鹿种群（雪崩溪、熊耳、特林切拉和昂科帕格雷高原种群）的一岁和成年雌性麋鹿，并为它们佩戴全球定位系统（GPS）项圈，以获取其位置信息，同时为多数怀孕雌性麋鹿安装阴道植入发射器（VITs）。
- 确定迁徙者和定居者：运用净平方位移（NSD）方法和位置海拔的时间序列，对个体麋鹿的运动策略进行分类，区分出迁徙者、定居者、通勤者和分散者。
- 变量提取：从 MODIS09Q1 Version 6 MODIS/Terra 反射率产品中提取与植被和积雪相关的时空协变量，计算瞬时绿化速率（IRG）等指标，并利用这些数据来表征麋鹿迁徙前、迁徙过程中和迁徙后的环境条件。
- 建立模型：以冬季范围的出发日期和春季迁徙的持续时间为响应变量，使用多个线性回归构建特定种群模型，分析潜在的驱动因素。同时，运用高斯混合模型聚类分析，探究个体在迁徙前、中、后接触 IRG 的差异及潜在的子策略。
下面来看看具体的研究结果：
- 迁徙日期和持续时间的变化：研究发现，四个麋鹿种群在春季出发日期、迁徙持续时间和距离上存在种群内和种群间的差异。例如，特林切拉麋鹿的春季出发日期最晚，迁徙时间最短且速度最快；熊耳麋鹿的迁徙距离最远，耗时最长。而且，迁徙持续时间、距离和海拔变化范围很大，不同个体的迁徙情况差异显著。
- 出发日期模型结果：不同种群的春季出发日期受不同因素影响。雪崩溪种群的出发日期与迁徙中期的平均峰值 IRG 日期相关；熊耳种群与迁徙期间峰值 IRG 日期的标准差以及出发前的平均无雪日有关；特林切拉种群受到达后峰值 IRG 的影响；昂科帕格雷高原种群则与迁徙中期的平均无雪日相关。
- 持续时间模型结果：不同种群的迁徙持续时间驱动因素也各不相同。雪崩溪和熊耳种群的迁徙持续时间受到达夏季范围后的平均峰值 IRG 日期影响；特林切拉种群没有模型优于零模型；昂科帕格雷高原种群的迁徙持续时间与迁徙距离呈正相关。
- 产犊日期的影响：在单独分析产犊日期时，只有雪崩溪种群的春季出发日期模型将其作为协变量，且产犊日期与出发日期呈正相关。大多数麋鹿在春季迁徙完成后产犊。
- 觅食最优性分析：聚类分析产生了两个聚类。整体上，第一个聚类在三个时期的最优性较低，第二个聚类在两个或三个维度上具有中到高的最优性。不同种群在两个聚类中的分布比例不同，这表明不同种群的个体在优化迁徙过程中的觅食策略上存在差异。
综合研究结果和讨论部分，该研究具有重要意义。一方面，它揭示了落基山麋鹿春季迁徙物候的驱动因素是多方面的，时空动态在其中起着关键作用，不同种群对迁徙前、中、后的环境条件响应各异，这为进一步理解有蹄类动物的迁徙机制提供了实证依据。另一方面，研究发现麋鹿在迁徙过程中试图优化对优质牧草的获取，但不同个体和种群的优化程度存在差异，这种差异可能与环境的异质性有关。此外，鉴于全球迁徙行为的减少以及生境丧失和破碎化对有蹄类动物种群的威胁，该研究为保护这些动物的迁徙路线和种群提供了重要的基线知识，有助于管理者预测环境变化对麋鹿迁徙的影响，从而制定更有效的保护策略。但研究也指出，目前仍有许多问题有待解决，如需要进一步研究植被物候变化的速率、麋鹿对这些变化的响应方式和速率，以及不同个体和种群觅食策略的可塑性等。相信随着研究的不断深入，我们将对动物迁徙行为有更全面、更深入的认识，为保护生物多样性和生态平衡做出更大的贡献。
