《Science of The Total Environment》：Illuminating the influence of artificial light at night on the behavior of an adaptable carnivore
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本研究针对城市化进程中日益严重的夜间人造光(ALAN)污染问题，以高度适应城市环境的狞猫(Caracal caracal)为模型，系统评估了直接ALAN（向上辐射、公共路灯）和间接ALAN（天空辉光）对其夜间行为和觅食策略的影响。通过整合步选择函数(iSSF)和资源选择函数(RSF)分析发现，狞猫在避开直接ALAN的同时选择靠近城市化的区域，且亚成年个体对ALAN耐受性更高。研究首次揭示了ALAN对中型猫科动物行为的多层次影响，为城市生态系统中光污染管理提供了科学依据。
当夜幕降临，城市中的灯光不仅照亮了人类的道路，也在悄然改变着野生动物的生存法则。夜间人造光(ALAN)作为一种新兴的环境污染物，正以每年约6%的速度在全球范围内增长，其对生态系统的影响日益受到关注。特别是在城市与荒野的交错带(WUI)，这种光污染不仅改变了自然的光照周期，更可能对野生动物的行为、生理乃至生存产生深远影响。作为生态系统中关键种的高营养级物种，如食肉动物，往往对人为干扰最为敏感，因此理解ALAN对它们的影响显得尤为重要。
在这项发表于《Science of The Total Environment》的研究中，研究人员将目光投向了南非开普敦的一种中型猫科动物——狞猫(Caracal caracal)。这种适应性强的捕食者既能栖息于城市环境，又对人类活动保持敏感，使其成为研究ALAN影响的理想模型。研究团队通过GPS项圈追踪和行为数据分析，首次系统揭示了ALAN如何影响狞猫的夜间移动、栖息地选择和觅食行为。
为了深入探究这一科学问题，研究团队采用了多项关键技术方法：通过对24只狞猫（17只成年，7只亚成年）的GPS项圈追踪，收集了5266个夜间移动步数据；使用整合步选择函数(iSSF)评估移动和栖息地选择，资源选择函数(RSF)分析觅食地选择；结合NASA Black Marble夜间灯光数据、开普敦公共路灯数据和天空辉光数据，系统量化了不同形式的ALAN影响；采用5折交叉验证和广义估计方程(GEE)确保模型稳健性。
3.1. 移动(iSSF)结果
研究发现向上辐射是预测狞猫移动的最强指标(β = -0.211)，狞猫显著避开高向上辐射区域，但同时选择靠近城市化的区域。亚成年狞猫对ALAN的耐受性显著高于成年个体(图3)，而自然植被覆盖度、性别和亚种群等因素对ALAN耐受性影响不显著。
3.2. 觅食与捕食地点(RSF)结果
在195个夜间捕食地点分析中，公共路灯照明是影响狞猫觅食地选择的主要因素。狞猫明显避开公共路灯照明强烈的区域进行捕食，表明直接ALAN对觅食行为具有显著制约作用。
4.1. 移动
研究结果表明，狞猫在夜间活动中采取了一种平衡策略：在利用城市边缘区域丰富猎物资源的同时，主动避开直接ALAN强烈的区域。这种策略可能反映了其对风险与收益的权衡，即在获取食物资源的同时最小化与人类相关的风险。年龄差异表明亚成年个体可能因领域竞争而被排挤到风险较高的城市区域，这也解释了其对ALAN的更高耐受性。
4.2. 觅食与捕食地点
作为伏击型捕食者，狞猫在捕食时依赖隐蔽性，而直接ALAN（特别是公共路灯）会显著影响其隐蔽效果。这与北美地区美洲狮的研究结果一致，表明避免直接ALAN可能是城市环境中伏击型捕食者的共同策略。
4.4. 更广泛的影响与未来研究需求
开普半岛狞猫种群的地理隔离使其特别容易受到人为干扰的影响。研究强调需要区分直接ALAN（如向上辐射、公共照明）和间接ALAN（如天空辉光）的不同生态效应，其中公共照明作为市政可控的光源，具有更大的管理潜力。建议地方当局重新评估城市边缘公共照明的范围和特性，平衡生态、社会和经济需求。
这项研究首次系统揭示了ALAN对野生中型猫科动物行为的多层次影响，为理解光污染对城市野生动物的影响提供了新的视角。研究结果强调，在城市化进程不断加速的背景下，需要采取创新策略来减轻ALAN对野生动物及其生态系统的负面影响，特别是对处于地理隔离状态的种群保护具有重要意义。通过区分不同形式的ALAN影响，该研究为制定针对性的光污染管理措施提供了科学依据，对全球城市生态系统中的野生动物保护具有重要参考价值。
