北极燕鸥(Sterna paradisaea)的出生地忠诚度、扩散行为与首次繁殖年龄：体型和性别的影响

本研究通过长达20年的环志与重捕数据，揭示了北极燕鸥(Sterna paradisaea)在诺森伯兰郡沿海繁殖群体的出生地忠诚度(natal philopatry)和扩散模式。研究发现该物种表现出高度出生地忠诚(71-88%)，且雌性扩散比例(近1/3)显著高于雄性。首次证实北极燕鸥2岁即可繁殖，且雌性(2-4岁)比雄性早3年进入繁殖期。研究为理解海鸟种群动态和制定保护策略提供了关键参数。

　　

研究背景与方法

北极燕鸥作为全球分布最广的海鸟之一，其种群数量正面临全球性衰退。研究团队在诺森伯兰海岸建立了由多个繁殖地组成的集合种群(metapopulation)研究系统，最远站点相距32公里。通过1995-2022年间对雏鸟和繁殖成鸟的系统性环志与重捕，收集了1217只繁殖个体的头部长度(总头喙长)等形态数据。采用双组分混合模型(normalmixEM)分析头部长度分布，基于已知性别个体的测量值(雌性70.2±2.51mm，雄性72.7±1.68mm)推断样本性别比例。

出生地忠诚度与扩散模式

数据分析显示，在稳定时期(1995-2019)，三个主要岛屿繁殖地的出生地忠诚度高达71-88%。非出生地繁殖个体的平均头部长度(70.52mm)显著短于出生地个体(71.6mm)，表明存在性别差异的扩散行为。混合模型估算显示，非出生地繁殖群体中雌性比例高达74-100%，而出生地群体的雌性比例为33-59%，提示近1/3的雌性会扩散到非出生地繁殖。这种雌性偏扩散(female-biased dispersal)现象符合鸟类社会单配制(social monogamy)的理论预期。

繁殖生物学特征

研究首次确认北极燕鸥2岁(第3个日历年)即可繁殖，打破了早期研究认为最早繁殖年龄为3岁的结论。头部长度分析揭示2-4岁的年轻繁殖群体主要由雌性构成(比例80-100%)，而5岁以上个体呈现近似1:1的性别比。年轻繁殖个体(特别是2岁)的捕获时间显著晚于年长个体，可能与经验不足导致的延迟到达有关。对非巢位捕获个体的分析排除了捕获偏差的可能性，证实年轻雄性确实较少出现在繁殖地。

环境扰动的影响

COVID-19封锁导致的保护管理中断引发了法恩群岛繁殖地的崩溃(2020-21年)。随后在科奎特岛的监测发现，67%的已知年龄繁殖个体来自法恩群岛，表现为典型的繁殖扩散(breeding dispersal)。与稳定期不同，这时期非出生地繁殖个体的头部长度分布(71.2mm)与出生地个体(71.3mm)无显著差异，性别比例也相近(雌性约70%)，说明是两性共同参与的紧急扩散行为。

保护生物学意义

研究揭示了三个关键保护参数：(1)出生地忠诚度作为栖息地质量的指示指标；(2)雌性偏扩散对基因流动的贡献；(3)年龄性别特异的繁殖策略。这些发现对构建包含性别特异性参数的种群模型至关重要，特别是在应对禽流感等突发威胁时。研究还提出，人类活动管理(如游客控制)对维持繁殖地稳定性具有关键作用，而磁感受(magnetoreception)可能是北极燕鸥精确归巢的机制基础。

研究创新与局限

该研究首次系统量化了北极燕鸥的性别差异扩散模式，并揭示了早期繁殖的性别分化现象。头部长度作为性别代用指标的创新应用，为无损伤性别鉴定提供了范例。但研究也存在局限：未进行分子性别验证；未能完全区分首次繁殖扩散与后续繁殖扩散；长期标记重捕数据的缺乏限制了对个体繁殖历史的完整追踪。未来结合稳定同位素和GPS追踪技术将有助于更全面理解扩散行为的驱动机制。