南京地區家貓對城市生態環境的影響

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貓/流浪貓的數量、捕食等信息，并進行了分析。得到南京市散養家貓數量約為473590只，南京市散養家貓每年至少消耗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及每年增長的態勢，使其對生態的影響經不可忽視。本研究的希望通過展現家貓對城市生態影響，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

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

越來越多的證據表明，家貓（Felis catus）對于當地生態環境有著很大的影響，因為家貓存在著捕食當地小型動物的行為，并且對它們的數量與生活狀態有很大影響，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，家貓的數量逐漸變得十分龐大。作為捕食者，在某些地區，它們的數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，對于保護當地生態環境、各個種群間數量的穩定與平衡，家貓及其種群已經成為了一個必須考量的因素。

在考察當地家貓時，將其分類為家養貓（記為A）和流浪貓（記為B），而家養貓又分為禁止外出（記為A1）和允許外出的散養家貓（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量是正常家養動物捕食量的4倍。而一些研究表明，散養貓大多只在主人喂養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狀，更旨在通過數據和事實來體現出流浪家貓問題的嚴重性，并進一步討論與提出對策。通過發放問卷，調查了南京地區家養外出家貓和野生家貓的數量和捕食率，經過統計學處理估算出南京地區家貓每年捕食動物的數量。根據問卷中收集到的家貓年齡與性別，模擬出家貓種群數量的增長趨勢。這些數據都印證了城市家養外出家貓和流浪家貓對當地生態影響之大。

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布。截至2018年，城市總面積為6587km2，建成區面積為971.62km2，常住人口為843.62萬人，城鎮人口為695.99萬人，城鎮化率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計?？紤]到問題（家養貓部分）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，通過戶籍統計局提供的相關數據，得到南京戶數。

共收到了2222份問卷，其中577份來自南京地區。南京的問卷中，29.11%的人家養貓（168戶，270只貓）;在南京養貓的家庭中，36.90%的養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）。數據直接來源于發布的問卷（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家貓（A2）還是流浪貓（B），所以僅使用外出貓的概念進行統計。

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

2.3統計學分析

已知能夠查閱到的南京戶籍人口最近數據為2017年末680.67萬人，南京每戶平均人數為3.09人，估算出戶數南京地區人口戶數約為220.28萬戶。

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

為了生成散養家貓的總捕食估計數，首先對每個家庭報告的貓的數量和每個家庭散養貓帶回獵物的數量進行隨機采樣;將每個家庭的散養貓帶回獵物數除以每個家庭的散養貓數量，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，故所得到的捕食數據一定小于真實數據。在大多數情況下，允許外出的家貓不會將獵物帶回家，而是直接吃掉、留在現場或者丟棄在半路。所以引入倍率系數μ，μ為其他途徑捕食量除以帶回家的捕食量。

為了估算所有散養家貓（A2）總捕食數量，必須首先估算南京散養家貓的數量。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量與所收到的調查數量的相關關系構成（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以估算南京范圍內散養貓總數量。值得一提的是，盡管從統計范疇上來說此過程技術上為外推法，但是從本質上來講，相當于通過數據驅動法，將每個家庭的散養貓估計數乘以總的南京家庭戶數。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據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，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量與回收的調查數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控觀察，因此他們的觀察反饋一定是低估了捕食事件的數量，更不用說大部分的流浪貓捕食行為即使在高強度的監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量近似值。對于上述所有數據分析，使用p=0.05的顯著性閩值評估了的統計學顯著性。

3結果

散養貓（A2）數量的線性回歸中，斜率為0.215，置信區間為0.212～0.218，據此可以估算出南京市散養家貓總數約為473590只（R2=0.975，p<0.01）。散養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）數據分布如圖2所示，將結果繪制成柱狀圖如圖3所示。圖2為每年每只散養家貓捕食并帶回家的各類動物只數的概率密度曲線。圖中橫坐標表示各類動物的只數，虛線表明捕食各類動物數量的平均值和置信區間。通過該分布曲線，可以直觀地看出散養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據進行線性回歸，截距、斜率及置信區間計算，R2十分接近于1，p都小于0.05，說明這組數據較為精確。代入南京戶數計算，可得流浪家貓捕食各種小型動物的總數量，將結果繪制成柱狀圖，如圖4所示。根據家養家貓（A）的性別、年齡數據，可得南京家貓數量增長趨勢為南京家貓數量增長呈現為年輕型，意味著未來家貓數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量，使用了倍率系數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。所以只給出討論，并沒有將其計入統計結果內?？紤]到散養家貓（A2）有未帶回獵物的情況，Albany Pine Bush保護區的實驗測得散養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鄉村地區農場，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。由于數據源與相關文獻缺乏，暫且估計μ為2～14。在后續的研究中，會盡可能測出南京地區允許外出流浪貓的真實捕食情況與相關數據。

研究所得結果若再計算上比率系數μ，則得出的允許外出家貓每年捕食各類動物的真是數量會更為巨大（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，家貓對于當地生態系統、群落間數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地生態的影響。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。流浪家貓也對當地物種很大影響，甚至比散養家貓更具威脅。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督監管，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，統計的樣本是基于填寫問卷者觀察的結果，所得數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。在后續的研究中，將會探索高效準確的測量方法，采集不同地區城鄉的流浪貓數據，得到更具體的捕食情況。