大学校园蝙蝠种类和捕食地分布研究——以长春师范大学校园为例

卢冠军，李 敏，吕 涵，葛钊怡，李跃鹏，许振文

翼手目动物统称翼手类，俗称蝙蝠。独特的回声定位系统使其成为夜行性动物类群[1]，成功避开与其它哺乳类动物的竞争，成为哺乳动物的第二大目，物种类别和数量仅次于啮齿目。广泛分布于除极地和大洋中一些岛屿外的大陆环境[2]。按照栖息环境蝙蝠可分为“伴人物种”和“非伴人物种”。已有研究大多集中在非伴人种类研究，而对于伴人种蝙蝠研究较少。

伴人蝙蝠种类，因其与人类共栖对农业害虫防治起到重要作用。然而，随着工业化程度和人类活动区域的不断发展，城市化水平稳步提升，城市范围扩大，许多适合蝙蝠生存的栖息地被破坏。栖息地微环境决定昆虫丰富度，当微环境不适合昆虫繁殖时，蝙蝠会因缺乏食物而死亡[3]；此外，蝙蝠主要依靠回声定位系统进行定位和捕食，声信号易被噪声影响。如在有压缩机噪声区域，巴西犬吻蝠捕食活动量下降40%[4]，大鼠耳蝠避开在较高交通噪声区域捕食[5]。中国是世界上蝙蝠种类丰富的国家之一，蝙蝠种类达到135种，其中26种为我国特有种[6]，但随着城市化进程的不断发展，蝙蝠生存空间亦不断减少。因此，确定城市内蝙蝠的栖息地和捕食地成为蝙蝠保护的关键科学问题。

相较于城市内的其他区域，校园环境相对安静、污染源较少，成为潜在的蝙蝠捕食地。然而，目前有关大学校园环境内蝙蝠分布的研究较少，校园微环境能否为蝙蝠提供捕食有待研究。本研究以长春师范大学校园为研究区域，明确校园内蝙蝠种类及主要的捕食地，揭示蝙蝠夜间捕食活动规律，以期为蝙蝠保护提供科学数据和理论基础。

1 研究方法

1.1 研究区域

研究地点为吉林省长春市长春师范大学主校区(东经125°23′3″～125°23′38″；北纬43°54′17″～43°54′53″)，属中温带大陆性季风气候，最热月份平均气温23℃，最高温度可达39.5°C，最低温度记录为-39.8°C[7]。为揭示蝙蝠对校园不同功能区的捕食地偏好，根据学生活动情况和实地环境特征将整个校园划分为绿化区、水域区、空地区、运动区和活动区(表1)。

表1 校园特征分区

1.2 蝙蝠个体捕获

日落之后，在其声波出现频次较多的区域悬挂雾网，呈半包围式放置，对飞行路过或是在此捕食的蝙蝠进行捕捉，放入干净白色布袋(长20 cm，宽18 cm)，带回实验室进行下一步分析。

1.3 体型特征测量

在实验室内，利用数显游标卡尺测量头体长、前臂长、掌三、掌四、掌五、胫长、距长、后足、后足连爪、尾长和尖游离等体型参数(精确到0.01 mm)；利用电子天平测量体重(精确到0.01 g)。为减少人为误差，每只个体测量3次，取平均值。

1.4 声波录制与分析

将捕获的蝙蝠单独放飞在一个安静的封闭空间，用超声波探测仪(Echo Meter Touch)对其自由飞行状态下的声波进行录制，每只个体录制3 min，此时尽量避免因走动产生的声音摩擦或话语干扰。将录制后的声波文件导入电脑，利用Avisoft SASlab Lite软件分析。

1.5 捕食地确定

2018年4月至9月，于日落之后，在无大风和无降雨天气时(保证昆虫正常活动与蝙蝠出行)，手持超声波探测仪，在校园内不同区域匀速步行移动探测，尽量避免使用照明设备。当探测到回声定位声波时，停止移动，进行持续录制，并依据持续录制到蝙蝠声波的时间定义捕食地。(1)此后5 min内无蝙蝠出现，则将此观测点定义为蝙蝠路过地；(2)此后30 min内，能够持续录制到蝙蝠捕食声波，则将此处地定义为蝙蝠捕食地。此后，每次观测均到先前定义的捕食地进行探测，并定义稳定捕食地和临时捕食地。将所有观测均探测到捕食声波的捕食地定义为稳定捕食地，将探测到捕食声波次数少于观测次数一半的区域定义为临时捕食地。观测每周进行2～3次。

1.6 活动时间观察

日落前后，手持超声波探测仪，录制蝙蝠回声定位声波。根据同时录制到声波时的蝙蝠个体数量定义蝙蝠活动行为。第1次录制到声波的时间定义为蝙蝠活动开始时间；同时录制到2只及以上活动蝙蝠的时刻定义为活动高峰开始时间；再次仅仅能够录制到1只个体活动的时间定义为高峰结束时间；当连续10 min内未能录制到声波的时间定义为活动结束时间。所有时间均以日落时间为参照进行记录。

2 研究结果

2.1 校园内蝙蝠种类

实验期间，共记录到2种蝙蝠在校园内活动。在蝙蝠活动高峰期利用雾网捕获到普通伏翼，并测量体型和声波数据，而另外一种蝙蝠种类未能够捕获，仅在其活动期间录制到回声定位声波。

2.1.1 普通伏翼特征

在捕食地共捕获蝙蝠13只(雌性9只，雄性4只)，依据《辽宁动物志》记载，鉴定为普通伏翼[8]。体背毛棕褐色，毛基棕黑色，腹毛灰褐色，毛基黑褐色，翼膜褐色。头体长14.13 mm，前臂长35.52 mm，掌二30.73 mm，掌三31.46 mm，掌四31.80 mm，掌五30.67 mm，胫长13.38 mm，距长13.11 mm，尾长35.90 mm，尾间游离2.24 mm，耳长10.86 mm，耳宽6.47 mm，耳屏长5.42 mm，耳屏宽1.93 mm，体重6.87 g。

自由飞行状态下，普通伏翼声波为典型调频声波类型(图1)，声波主频为49 kHz， 持续时间6.9 ms，时间间隔89.2 ms，起始频率79 kHz，终止频率47 kHz。

A.能量谱图；B.语谱图；C.时域波形图图1 普通伏翼声波特征

2.1.2 未知蝙蝠种类声波特征

在校园内录制蝙蝠回声定位声波期间，发现另外一种蝙蝠声波类型，但未能捕获此种蝙蝠，其声波类型如图2所示，经测量，声波主频为37 kHz，持续时间10.8 ms，时间间隔160 ms。

A.能量谱图；B.语谱图；C.时域波形图图2 未知蝙蝠种类声波特征

2.2 蝙蝠捕食地分布

共录制蝙蝠声波54天，在13个地点观测到蝙蝠。本文将监测到蝙蝠的地点按照捕食时间的长短分为稳定捕食地、临时捕食地和路过地3种类型(图3)。稳定捕食地有3个，包括人工湖、七舍东侧和体育场东侧；临时捕食地有4个，包括八舍对面游泳池、四舍西侧、五舍南侧和一教西侧；路过地有6个，包括美术楼西侧、外语楼小广场、体育馆南侧、文科实验楼南侧、三教前车库、留学生公寓南侧。

图3 长春师范大学校园内蝙蝠捕食地分布图

2.3 蝙蝠捕食时间

日落前后蝙蝠开始出现在校园内进行捕食活动。最早记录为日落前20 min，此后蝙蝠数量逐渐增多，日落后20 min进入活动高峰期，日落后120 min时蝙蝠数量逐渐减少，日落后200 min时结束捕食活动。

3 讨论

生物的行为活动与自然环境密不可分，研究发现，蝙蝠捕食活动的分布受周围环境(食物资源丰富度)、温度、湿度以及噪声影响[9]。长春师范大学校园内进行捕食活动的蝙蝠，多在稳定环境中出现，比如开阔的、有水源的地方蝙蝠出现次数最多，湿度在42%左右活动最频繁，绿化区(树林区)并没有发现蝙蝠的存在，这可能与蝙蝠发出调频声波类型有关。蝙蝠活动出现在日落之后，光照度较低的环境，在光度为0之后频繁出现，蝙蝠对光敏感度很高，在光照强度高的地方，很少有蝙蝠的存在。温度25℃左右，蝙蝠较活跃，温暖的环境适宜蝙蝠活动。

蝙蝠作为重要指示生物，物种多样性(超过1200种)极其丰富，在生态系统中发挥着重要作用[10]。但是，近年来由于人类活动的影响使其生境破碎化，导致蝙蝠物种多样性受到极大威胁，近25%物种处于濒危状态，人类城市化过程中产生的环境噪声，已经严重影响蝙蝠回声定位功能及其捕食活动。蝙蝠是唯一能够飞行的哺乳动物，主要依靠高度进化的回声定位系统在黑暗环境中活动，其声信号极易受到噪声影响，已有研究表明，环境噪声能够显著抑制蝙蝠活动。校园内噪声，如汽车发动机启动、电动车鸣笛、自行车与地面摩擦等声音，对蝙蝠声波有很大干扰，影响蝙蝠对回声的接收，从而影响其飞行和捕食活动，这可能是蝙蝠在较安静环境(如人工湖、操场旁)出现次数明显多的原因。

综上所述，对于长春师范大学内蝙蝠保护提出以下建议：日落后，在蝙蝠活动区域，尽量不要布置刺眼灯光；在蝙蝠主要捕食地，避免鸣笛和骑电动车等行为，尽量采用步行方式出行；在蝙蝠捕食地尽量不要开展噪声较大的活动，如施工、使用发电机和举行晚会等。