对于非洲象来说，它们是目前地球上体型最大的陆地动物，高效地寻找食物对生存至关重要。这些濒危的厚皮动物每天必须摄入超过 330 磅的低热量植被来维持生命。然而，它们如何找到获取绿色植物的最佳途径仍然难以捉摸。对 150 多头大象的数据显示，它们会根据资源的可用性和能量成本来规划旅程。研究结果详细刊登在 3 月 26 日的《动物生态学杂志》上，并揭示了每一步对这些温顺的巨型动物的重要性。
“这些新研究结果对于评估和规划保护及恢复措施（例如迁徙通道）具有重要意义，因为它明确考虑了移动的能量成本，”该研究的合著者、德国综合生物多样性研究中心 (iDiv) 和弗里德里希-席勒大学耶拿大学的生态学家 Emilio Berti 在一份声明中表示。
你的每一步
国际自然保护联盟 (IUCN)将非洲森林象 (Loxodonta cyclotis) 列为极度濒危，将非洲草原象 (Loxodonta africana) 列为濒危。日益增长的人类活动进一步分割了它们的栖息地，因此了解它们如何在景观中移动对于设计更好的保护策略至关重要。它们一天可以行进 31 到 121 英里，然而，驱动大象在通常艰苦的地形中移动的关键因素一直不甚明朗。
在这项新研究中，来自英国牛津大学、德国 iDiv 和弗里德里希-席勒大学耶拿大学的科学家们使用了 157 头肯尼亚北部非洲象的 GPS 追踪数据。这些数据由保护组织大象保护协会在 1998 年至 2020 年间收集。
数据显示，大象非常偏爱移动成本较低的景观。该研究中有约 94% 的大象避开了崎岖的地形和陡峭的斜坡。据研究团队称，这表明这些动物意识到了周围环境，并且正在就最节能的路线做出成本效益权衡。
大象还积极选择植被生产力更高的区域。93% 的大象表现出更倾向于前往资源更丰富的环境。
同样，水源在它们选择去往何处起着关键作用。然而，个体大象对水的反应可能不同。有些会留在附近，而有些则会走得更远。这表明它们的移动选择比仅仅前往最近的水源要复杂得多。
在速度方面，缓慢移动的大象表现出更强的对困难、能量消耗更大的地形的规避。在缓慢移动时，有约 74% 的个体大象避开了这些崎岖或陡峭的区域。当它们以中等速度移动时，这一比例升至 87%，而在快速移动时则升至 93%。大象似乎在长途跋涉中仔细平衡了努力和能量效率。
据研究团队称，这种行为与鸟类相似，它们似乎故意利用有利的热上升气流来降低飞行的能量消耗。
引入 ENERSCAPE
为了分析追踪数据，研究团队使用了一种称为 ENERSCAPE 的建模方法。该程序根据动物的体重和地形的坡度来估算移动的能量成本。通过将这些估算与有关该地区植被生产力和水资源可用性的卫星数据相结合，研究团队构建了详细的能量景观，有助于更好地解释大象关于移动地点的决策。
一种称为步长选择函数的统计方法也被用于评估这些特定大象如何选择路径。这项技术将大象实际访问的地点与其他它们可能选择但最终未选择的附近区域进行了比较。通过这样做，研究团队确定了哪些环境因素可能在大象的移动决策和栖息地选择中起作用。
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“尽可能节省能量”
这些新发现可以帮助保护主义者设计保护区和迁徙走廊，以减少与人类的冲突。此外，研究团队建议，保护策略应考虑这些个体在栖息地偏好上的差异，尤其是在饮水方面。
了解这些结果也有助于预测大象的移动将如何应对气候变化。气温升高以及降雨模式的变化都会影响移动的能量成本以及食物和水的可用性。
在未来的研究中，研究团队旨在通过将季节性变化、人类干扰以及气候变化对大象移动的影响纳入模型来改进能量景观模型。
“虽然需要更详细的研究来全面了解大象如何利用其栖息地，但这项研究确定了迁徙大象的一个核心决策因素，”该研究的合著者、牛津大学进化生物学家 Fritz Vollrath 在一份声明中说。“尽可能节省能量。”
