南京地區(qū)家貓對城市生態(tài)環(huán)境的影響

劉安芮 陳濛

摘要 家貓是城市中十分常見并且不容忽視的一個種群，允許外出的散養(yǎng)家貓和流浪的野生家貓常游走于城市街巷。在通過問卷調查的方式收集南京市家養(yǎng)貓/流浪貓的數(shù)量、捕食等信息，并進行了分析。得到南京市散養(yǎng)家貓數(shù)量約為473590只，南京市散養(yǎng)家貓每年至少消耗119.82萬條魚，121.24萬只爬行動物，126.45萬只兩棲動物，141.6萬只無脊椎動物，155.34萬只鳥類和322.04萬只哺乳動物;而南京外出貓每年至少消耗135.91萬只兩棲動物，164.77萬只爬行動物，225.13萬只無脊椎動物，309.05萬只哺乳動物和339.01萬只鳥類。同時，南京市家貓的巨大基數(shù)及每年增長的態(tài)勢，使其對生態(tài)的影響經不可忽視。本研究的希望通過展現(xiàn)家貓對城市生態(tài)影響，來討論該問題，提出可能的解決方案。

關鍵詞 城市 家貓 流浪貓 生態(tài)

中圖分類號 Q-331

文獻標志碼 B

文件編號：1003-7586（2020）08-0072-04

1引言

越來越多的證據(jù)表明，家貓（Felis catus）對于當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境有著很大的影響，因為家貓存在著捕食當?shù)匦⌒蛣游锏男袨?，并且對它們的?shù)量與生活狀態(tài)有很大影響，甚至能夠造成整個物種的滅絕。因為很多家貓往往游走于城市的戶外，有著來自人類的充足食物供給，而在城市中家貓又沒有天敵，家貓的數(shù)量逐漸變得十分龐大。作為捕食者，在某些地區(qū)，它們的數(shù)量甚至可以達到本地食肉動物的100倍。而且這些自由走動的家貓還會攜帶寄生蟲和傳染病，互相傳染或傳染給其他物種。由此可見，對于保護當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、各個種群間數(shù)量的穩(wěn)定與平衡，家貓及其種群已經成為了一個必須考量的因素。

在考察當?shù)丶邑垥r，將其分類為家養(yǎng)貓（記為A）和流浪貓（記為B），而家養(yǎng)貓又分為禁止外出（記為A1）和允許外出的散養(yǎng)家貓（記為A2），而實際上所看到的外出貓包括A2和B。這幾類家貓的外出時間、捕食種類與數(shù)量都存在差異。例如，野生貓往往受到人類喂食不充足，它們捕食小型哺乳動物的數(shù)量是正常家養(yǎng)動物捕食量的4倍。而一些研究表明，散養(yǎng)貓大多只在主人喂養(yǎng)量不足或食物質量不佳的情況下，才會主動捕食小型動物，還有一部分散養(yǎng)貓捕食則是出于娛樂和其他隨機的原因。

研究此課題目的在于了解家貓在城市的現(xiàn)狀，更旨在通過數(shù)據(jù)和事實來體現(xiàn)出流浪家貓問題的嚴重性，并進一步討論與提出對策。通過發(fā)放問卷，調查了南京地區(qū)家養(yǎng)外出家貓和野生家貓的數(shù)量和捕食率，經過統(tǒng)計學處理估算出南京地區(qū)家貓每年捕食動物的數(shù)量。根據(jù)問卷中收集到的家貓年齡與性別，模擬出家貓種群數(shù)量的增長趨勢。這些數(shù)據(jù)都印證了城市家養(yǎng)外出家貓和流浪家貓對當?shù)厣鷳B(tài)影響之大。

2研究方法

2.1研究地點

調查城市為南京，由于調查問卷是通過騰訊平臺發(fā)布。截至2018年，城市總面積為6587km2，建成區(qū)面積為971.62km2，常住人口為843.62萬人，城鎮(zhèn)人口為695.99萬人，城鎮(zhèn)化率82.5%，是長三角及華東唯一的特大城市。

2.2信息采集

騰訊線上問卷調查平臺非常便于使用者并且方便統(tǒng)計?？紤]到問題（家養(yǎng)貓部分）是以家庭作為提問背景，故同一家庭回答多份問卷的情況數(shù)量較少，假設收到的每一份問卷代表一戶人家。同時，通過戶籍統(tǒng)計局提供的相關數(shù)據(jù)，得到南京戶數(shù)。

共收到了2222份問卷，其中577份來自南京地區(qū)。南京的問卷中，29.11%的人家養(yǎng)貓（168戶，270只貓）;在南京養(yǎng)貓的家庭中，36.90%的養(yǎng)貓戶允許自己家的貓自由外出（A2） （62戶，108只貓）;這其中，54.83%的家庭曾觀察到自己的貓帶回獵物（34戶，63只貓）;帶回的獵物總數(shù)為2134只（333只鳥類，702只哺乳動物，258條魚類，263只爬行動物，271只兩棲動物，307只無脊椎動物）。數(shù)據(jù)直接來源于發(fā)布的問卷（圖1），但這只是保守估計，因為觀察者不可能觀察到家養(yǎng)貓的所有捕食。

對于外出貓（A2或B），29.80%的回答表示曾見過外出貓捕食（172戶），目擊到的獵物總數(shù)為3 777只（869只鳥類，773只哺乳動物，677條魚類，476只爬行動物，370只兩棲動物，612只無脊椎動物）。同樣，這也只是保守估計，實際數(shù)量可能遠超于此。另外，由于觀察者一般無法辨認外出貓是散養(yǎng)家貓（A2）還是流浪貓（B），所以僅使用外出貓的概念進行統(tǒng)計。

最后，通過調查問卷中的家養(yǎng)家貓（A）年齡和性別，來估計家養(yǎng)家貓的未來人口增長趨勢。

2.3統(tǒng)計學分析

已知能夠查閱到的南京戶籍人口最近數(shù)據(jù)為2017年末680.67萬人，南京每戶平均人數(shù)為3.09人，估算出戶數(shù)南京地區(qū)人口戶數(shù)約為220.28萬戶。

通過建立以收獲的問卷數(shù)作為自變量，散養(yǎng)家貓（A2）數(shù)量的累積作為因變量的線性回歸模型，估算出散養(yǎng)家貓數(shù)量。我們通過散養(yǎng)家貓帶回家的獵物數(shù)量，使用Bootstrap自助法來估計其帶回家的捕食動物的數(shù)量。由于樣本量較少，所以使用該方法來將樣本隨機化。

為了生成散養(yǎng)家貓的總捕食估計數(shù)，首先對每個家庭報告的貓的數(shù)量和每個家庭散養(yǎng)貓帶回獵物的數(shù)量進行隨機采樣;將每個家庭的散養(yǎng)貓帶回獵物數(shù)除以每個家庭的散養(yǎng)貓數(shù)量，得到每只家貓的年獵物帶回率估算值。將這些隨機采樣進行了1000次迭代，得出了散養(yǎng)貓的捕食率的100萬個估算值（1000個家庭隨機抽樣值各進行1000次重復）。

因為散養(yǎng)家貓（A2）的所有捕食行為并不都會被主人所觀測到，故所得到的捕食數(shù)據(jù)一定小于真實數(shù)據(jù)。在大多數(shù)情況下，允許外出的家貓不會將獵物帶回家，而是直接吃掉、留在現(xiàn)場或者丟棄在半路。所以引入倍率系數(shù)μ，μ為其他途徑捕食量除以帶回家的捕食量。

為了估算所有散養(yǎng)家貓（A2）總捕食數(shù)量，必須首先估算南京散養(yǎng)家貓的數(shù)量。為此，構建了線性回歸模型，該模型由問卷調查所收集到的貓的累積數(shù)量與所收到的調查數(shù)量的相關關系構成（每一份調查的回答都被隨機順序化處理以生成此模型）。之后，將擬合的回歸模型向上外推到整個中南京的家庭總數(shù)以估算南京范圍內散養(yǎng)貓總數(shù)量。值得一提的是，盡管從統(tǒng)計范疇上來說此過程技術上為外推法，但是從本質上來講，相當于通過數(shù)據(jù)驅動法，將每個家庭的散養(yǎng)貓估計數(shù)乘以總的南京家庭戶數(shù)。因此，這種方法不太可能造成與其他推斷特征為超出觀察數(shù)據(jù)范圍的投影類型的推論方法所具有的類似的有偏推論結果（例如，將兒童的身高體重關系推論到成年人身上，得出高偏差的成年人身高漸近線）。

為了估算外出貓（A2或B）的小型動物捕殺數(shù)，使用了與上述類似的線性回歸方法。具體而言，對流浪貓的捕食事件的累積數(shù)量與回收的調查數(shù)量之間的關系進行建模（同樣，將回收的調查進行順序隨機化以生成回歸模型）。然后，向上外推到整個南京的人口數(shù)量。與針對家貓的模型相同，本方法假設調查對整個南京的人口具有代表性。對于流浪貓的捕食估算，是將所有的捕食事件均被認為觀測到。這樣的假設毫無疑問有缺陷的，因為大多數(shù)的受訪者都不太可能花費大量的時間對流浪貓的捕食行為進行了監(jiān)控觀察，因此他們的觀察反饋一定是低估了捕食事件的數(shù)量，更不用說大部分的流浪貓捕食行為即使在高強度的監(jiān)控下也是難以觀察到的。本方法能夠助力提供有效的南京流浪貓捕食的絕對最小數(shù)量近似值。對于上述所有數(shù)據(jù)分析，使用p=0.05的顯著性閩值評估了的統(tǒng)計學顯著性。

3結果

散養(yǎng)貓（A2）數(shù)量的線性回歸中，斜率為0.215，置信區(qū)間為0.212～0.218，據(jù)此可以估算出南京市散養(yǎng)家貓總數(shù)約為473590只（R2=0.975，p<0.01）。散養(yǎng)家貓帶回家的各個種類小型動物（具體為鳥類、哺乳動物、魚類、爬行動物、兩棲類）數(shù)據(jù)分布如圖2所示，將結果繪制成柱狀圖如圖3所示。圖2為每年每只散養(yǎng)家貓捕食并帶回家的各類動物只數(shù)的概率密度曲線。圖中橫坐標表示各類動物的只數(shù)，虛線表明捕食各類動物數(shù)量的平均值和置信區(qū)間。通過該分布曲線，可以直觀地看出散養(yǎng)家貓捕食各類動物的情況分布。

外出貓（A2或B）捕食各種小型動物的數(shù)據(jù)進行線性回歸，截距、斜率及置信區(qū)間計算，R2十分接近于1，p都小于0.05，說明這組數(shù)據(jù)較為精確。代入南京戶數(shù)計算，可得流浪家貓捕食各種小型動物的總數(shù)量，將結果繪制成柱狀圖，如圖4所示。根據(jù)家養(yǎng)家貓（A）的性別、年齡數(shù)據(jù)，可得南京家貓數(shù)量增長趨勢為南京家貓數(shù)量增長呈現(xiàn)為年輕型，意味著未來家貓數(shù)量的增長速度會更快。

4討論

之前提到，為更準確估算被捕動物數(shù)量，使用了倍率系數(shù)μ，μ是其他途徑捕食量除以帶回家的捕食量，那么真實捕食量就是：N真實捕食=（μ+1）·N帶回獵物。

由于不同地區(qū)不同條件下μ差異較大，不能直接引用其他文獻中的比率系數(shù)。所以只給出討論，并沒有將其計入統(tǒng)計結果內?？紤]到散養(yǎng)家貓（A2）有未帶回獵物的情況，Albany Pine Bush保護區(qū)的實驗測得散養(yǎng)家貓每個夏天平均殺死5.54個獵物，是帶回家獵物的3.3倍，即μ=2.3;而在central Poland鄉(xiāng)村地區(qū)農場，研究人員通過動物糞便/胃中成分測量出這些家貓吃掉的獵物，結果則是同一批家貓帶回家獵物的10～15倍，即μ=9～14。由于數(shù)據(jù)源與相關文獻缺乏，暫且估計μ為2～14。在后續(xù)的研究中，會盡可能測出南京地區(qū)允許外出流浪貓的真實捕食情況與相關數(shù)據(jù)。

研究所得結果若再計算上比率系數(shù)μ，則得出的允許外出家貓每年捕食各類動物的真是數(shù)量會更為巨大（μ大約為2～14）。由此可見，貓主人如果看管不當、允許家貓外出過多或出于其他目的捕食，家貓對于當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)、群落間數(shù)量平衡的影響都是不容小視的，對于哺乳動物和鳥類來說尤其明顯。主人應當合理安排家貓外出時間，合理喂食，以減少家貓外出捕食對當?shù)厣鷳B(tài)的影響。因此，希望有關部門可以加強對貓主人此方面的教育，地方推行管控家貓的法律法規(guī)。流浪家貓也對當?shù)匚锓N很大影響，甚至比散養(yǎng)家貓更具威脅。有關部門應搭建流浪貓收容所，定時投喂流浪貓，減少它們外出捕食的可能性。

家貓對鳥類的捕食是高度季節(jié)性的，被捕殺的鳥類在春季達到高峰（峰值記錄在6月份），低谷在深秋（11月份）。因家貓的捕殺而死亡的幼魚也有同樣的節(jié)律波動。哺乳動物（主要是嚙齒類動物）則大多被捕殺于秋季。貓通常會捕殺靠近人類居住區(qū)的常見物種，如麻雀、歐亞樹麻雀或普通椋鳥。因此，在春秋季貓主人應該限制家貓在家，盡量避免其外出捕食。有關部門則應加強監(jiān)督監(jiān)管，盡量將它們收留在收容所，限制流浪家貓對鳥類和哺乳類動物的捕殺。

同時，對于流浪貓，統(tǒng)計的樣本是基于填寫問卷者觀察的結果，所得數(shù)字僅為被觀察到的捕食情況，故其造成的野生動物消耗只是其冰山一角。在后續(xù)的研究中，將會探索高效準確的測量方法，采集不同地區(qū)城鄉(xiāng)的流浪貓數(shù)據(jù)，得到更具體的捕食情況。