[論文レビュー] Effects of free-ranging livestock on sympatric herbivores at fine spatiotemporal scales

Rongna Feng, Xinyue Lü+8 more|arXiv (Cornell University)|Oct 26, 2018

Wildlife Ecology and Conservation参考文献 63被引用数 11

ひとこと要約

本研究は、中国のトラとライオン国立公園において、カメラトラップデータと高度な生息確率モデルを用いて、放牧牛が同所する ungulate（イノシシ、トウショウザル、イヌブタ）に及ぼす細粒度の空間的・時間的影響を調査した。結果として、牛の放牧は、3種すべての ungulate との遭遇頻度を著しく低下させ、特にイヌブタが強い回避行動を示すことが判明し、捕食者-被捕食者ダイナミクスや人間が支配する景観における生物多様性の保全に悪影響を及ぼす負の生物的相互作用が生じていることが示された。

ABSTRACT

Understanding wildlife-livestock interactions is crucial for the design and management of protected areas that aim to conserve large mammal communities undergoing conflicts with humans worldwide. An example of the need to quantify the strength and direction of species interactions is the conservation of big cats in newly established protected areas in China. Currently, free-ranging livestock degrade the food and habitat of the endangered Amur tiger and Amur leopard in the forest landscapes of Northeast China, but quantitative assessments of how livestock affect the use of habitat by the major ungulate prey of these predators are very limited. Here, we examined livestock-ungulate interactions using large-scale camera-trap data in the newly established Tiger and Leopard National Park in Northeast China, which borders Russia. We used N-mixture models, two-species occupancy models and activity pattern overlap to understand the effects of cattle grazing on three ungulate species (wild boar, roe deer and sika deer) at a fine spatiotemporal scale. Our results showed that incorporating the biotic interactions with cattle had significant negative effects on encounters with three ungulates; sika deer were particularly displaced as more cattle encroached on forest habitat, as they exhibited low levels of co-occurrence with cattle in terms of habitat use. These results, combined with spatiotemporal overlap, suggested fine-scale avoidance behaviours, and they can help to refine strategies for the conservation of tigers, leopards and their prey in human-dominated transboundary landscapes. Progressively controlling cattle and the impact of cattle on biodiversity while simultaneously addressing the economic needs of local communities should be key priority actions for the Chinese government.

研究の動機と目的

• 新しく設立された保護地域における、家畜の自由放牧が同所する草食性哺乳類に及ぼす影響を、細粒度の空間的・時間的スケールで定量する。
• 牛の存在が、アムールトラおよびレオパードの主要な被捕食者である主要な ungulate の生息地利用と活動パターンにどのように影響するかを評価する。
• 家畜と在来草食性哺乳類の間の負の相互作用を特定することで、大型捕食者およびその被捕食者の保全戦略を支援する。
• 生態的および社会経済的優先事項を統合することにより、人間が支配する景観における国境を越えた保全計画を支援する。

提案手法

• 中国東北地方のトラとライオン国立公園の森林生息地において、大規模なカメラトラップデータを収集した。
• 不完全な検出を補正しながら、検出確率と種の豊度を推定するため、N-混合モデルを適用した。
• 牛と3種の ungulate（イノシシ、トウショウザル、イヌブタ）との共存パターンを評価するために、二種生息確率モデルを用いた。
• 時間的分離や潜在的な競争を評価するために、空間的・時間的活動重複を分析した。
• 空間的および時間的共変量を組み込み、牛の存在が共有生息地における ungulate の利用に与える影響をモデル化した。
• 不完全な検出と種特異的反応を補正する統計モデルを用いて、生物的相互作用の強さと方向性を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 自由放牧の牛の存在は、共有される森林生息地における同所する ungulate 種の検出可能性と生息確率にどのように影響するか？
• RQ2 イヌブタ、トウショウザル、イノシシは、生息地利用において、牛に対してどの程度空間的・時間的回避を示すか？
• RQ3 牛と ungulate の活動パターンの重複度はどの程度か？ これは競争を示唆するか、それとも共存を示唆するか？
• RQ4 牛の個体数密度は、細粒度の空間的・時間的スケールで、在来 ungulate が生息地をどの程度利用するかにどのように影響するか？
• RQ5 家畜と ungulate の相互作用は、アムールトラやレオパードなどの頂点捕食者の保全にどのような意味を持つのか？

主な発見

• 牛の存在は、研究地域全体で、イノシシ、トウショウザル、イヌブタの両方の検出可能性と生息確率に顕著な負の影響を及ぼした。
• イヌブタは牛に対する回避行動が最も強く、空間的・時間的両面で共存頻度が低く、家畜の存在に対して極めて感受性が高いことが示された。
• 細粒度の空間的・時間的重複分析から、イヌブタが牛の活動が活発な場所や時間を積極的に避ける行動を示していることが判明し、行動的排除が生じていることが示唆された。
• 牛の侵入が増加する森林生息地において、牛の影響が最も顕著で、在来 ungulate の生息地質が著しく低下した。
• 二種生息確率モデルにより、検出バイアスを補正した後でも、牛の存在がイヌブタの検出確率を著しく低下させることを確認した。
• 結果から、制御のない牛の放牧は、絶滅危惧種の大型ネズミ科捕食者の主要な被捕食者である在来草食性哺乳類の生息地と食物資源を劣化させることにより、保護地域の保全価値を損なうことが示唆された。