《Avian Research》：Assessing temporal and spatial variation in the diet of the Common Kestrel (
Falco tinnunculus) using web-sourced photography
编辑推荐：
为突破传统猛禽食性研究在时空尺度上的局限，研究人员基于公众科学照片数据，对红隼的食性组成和猎物大小开展了大尺度的时空变化研究。结果表明，其食性在季节和纬度上均存在显著变异，哺乳类在冬季和高纬度地区占比更高，而无脊椎动物在秋季和低纬度地区更常见。该研究不仅首次量化了红隼食性的宏观时空格局，也为利用公众科学图片数据进行大尺度生态研究提供了新范例。
在广阔的天空中，红隼（Falco tinnunculus）是一种分布广泛、适应力极强的猛禽，扮演着顶级捕食者的关键角色。它的菜单是什么？这个问题不仅是鸟类爱好者的好奇，更是生态学家理解生态系统能量流动和营养动力学的核心。食物是动物生存和繁衍的基础，直接影响个体适合度和种群动态，因此食性选择一直是动物生态学关注的焦点。传统上，研究猛禽的食谱依赖于直接观察、食团分析、巢穴监控等方法，这些方法不仅需要密集的野外工作和专业技巧，而且通常局限于繁殖季或越冬期。近年来，稳定同位素分析和DNA条形码等新技术拓展了食性研究的深度，但在大时空尺度上的探索依然鲜见。这导致我们对像红隼这样分布广泛的物种，其食性如何随着季节更替和地理跨度（如纬度）而变化，缺乏宏观、系统的认识。随着公众科学的兴起，网络上由观鸟者和自然爱好者上传的海量照片，为突破这一研究瓶颈提供了前所未有的机遇。这些照片跨越数十年、覆盖全球，是否能够成为解锁红隼“饮食地图”的钥匙？
为此，一组来自北京林业大学的研究人员开展了一项创新性的研究，他们从Macaulay图库中系统检索了从1973年至2025年4月间全球范围内的80,158张红隼照片，并从中甄别出1708个独立的成功捕食事件进行深入分析。研究旨在量化红隼食性组成和猎物大小的季节与纬度变异。这项研究近期发表在《Avian Research》期刊上，首次利用公众科学图片数据，在大陆尺度上揭示了红隼食性的宏观时空格局。
本研究主要采用了基于网络来源照片的数据收集与分析方法。研究人员从Macaulay图库检索并筛选了描绘红隼成功捕食（包括捕获、运输或进食）的照片，并通过多标准排除了重复记录，确保每个分析事件独立。对于每个捕食事件，记录猎物类群、基于照片测量的猎物大小（猎物最大可见长度与红隼喙最大可见长度的像素比）、拍摄季节以及拍摄地点的纬度。猎物被鉴定并归入哺乳动物、鸟类、爬行动物、两栖动物或无脊椎动物等类群。统计分析采用多项Logit模型分析食性组成，采用Gamma广义线性模型分析猎物大小，均考察了季节和纬度的影响，并通过标准化流程减少了采样偏差。
数据集概览与观察到的食性组成
在用于分析食性组成的1693个独立捕食事件中，哺乳动物占主导地位（36.4%），其次是无脊椎动物（14.9%）、爬行动物（14.6%）和鸟类（11.9%），两栖动物罕见（0.2%），另有21.9%的猎物未能识别。猎物大小分析基于1268个可测量事件。
食性组成：季节和纬度的估计效应
季节和纬度均对红隼的食性组成有显著影响。
- •
季节变异：食性组成在不同季节间差异明显。冬季捕食哺乳动物的概率显著高于春、夏、秋三季。捕食无脊椎动物的概率在秋季显著高于春、夏和冬季。捕食爬行动物的概率在春季显著高于秋季和冬季，夏季也显著高于秋季和冬季。捕食鸟类的概率在春季显著高于秋季和冬季。
- •
纬度变异：食性组成表现出清晰的纬度格局。捕食哺乳动物的概率随纬度升高而显著增加，而捕食无脊椎动物、爬行动物和鸟类的概率则随纬度升高而显著降低。
猎物大小：猎物类别间的差异及季节和纬度的影响
猎物类别、季节和纬度三者对猎物大小存在显著的交互作用，表明猎物大小的组间差异、季节对比和纬度趋势是相互关联的。
- •
组间差异：猎物大小在不同猎物类群间差异显著。哺乳动物猎物显著大于无脊椎动物猎物，但显著小于爬行动物和鸟类猎物。无脊椎动物猎物则显著小于爬行动物和鸟类猎物。
- •
季节差异：在猎物类群内部，猎物大小的季节差异普遍较弱，仅少数对比呈边缘性显著趋势。例如，哺乳动物猎物大小在夏季倾向于大于秋季和冬季；鸟类猎物大小在春季和夏季倾向于大于冬季。
- •
纬度趋势：猎物大小的整体纬度趋势不显著。然而，哺乳动物猎物大小随纬度升高而显著减小，鸟类猎物大小则呈现随纬度升高而增加的趋势（边缘性显著）。
研究结论与讨论
本研究首次基于公众科学照片数据，系统评估了红隼食性组成和猎物大小的大尺度时空变异。主要结论指出，红隼的食性存在显著的季节和纬度差异：哺乳动物在冬季和高纬度地区占比更高，而无脊椎动物则主要在秋季和低纬度地区被捕食。猎物大小没有显著的季节变异，也无整体纬度趋势，但哺乳动物猎物大小随纬度升高而减小。这些发现为理解红隼的摄食生态和适应性觅食策略提供了新的宏观视角。
讨论部分深入解读了这些模式背后的生态学意义。季节变异可能由猎物可获得性、猎物行为及能量需求共同驱动。例如，冬季哺乳动物占比高可能与无脊椎动物和候鸟可获得性降低，以及小型啮齿类活动节律改变有关；秋季无脊椎动物占比高则可能与其繁殖季带来的数量激增和较高能量价值相关。纬度格局则可能反映了低纬度地区更高的猎物多样性（特别是鸟类、无脊椎动物和爬行动物），以及高纬度地区哺乳动物相对较高的可获得性或捕食者对寒冷气候的适应性特化。
研究同时探讨了使用网络来源照片研究食性的优势与局限。优势在于成本效益高、时空覆盖广、非侵入性，并能有效支撑传统方法难以实现的大尺度研究。局限则包括数据可能存在时空分布不均、对小体型猎物可能存在低估、以及照片分辨率可能限制猎物识别的准确性等。尽管如此，这种方法为猛禽乃至其他动物类群的食性研究，以及更广泛的动物行为、种群生态学、捕食者-猎物相互作用和气候变化影响研究开辟了新的范式。
总之，这项工作不仅首次量化了红隼食性的宏观时空格局，强调了该物种显著的生态可塑性，也彰显了公众科学图片数据在大尺度生态研究中的方法论潜力。未来研究可在此框架基础上，进一步评估生态系统对环境变化的响应，从而深化对大尺度营养动力学的理解。
