变化海洋生态系统中成年灰海豹多年栖息地忠诚度的研究：对中心觅食者应对环境变化的启示

《Movement Ecology》：Habitat fidelity of adult grey seals over multiple years in a changing marine ecosystem

本研究针对海洋捕食者如何应对环境变化这一生态学核心问题，通过对22只成年灰海豹进行长达24年的重复追踪，首次揭示了该物种在经历显著生态变化的海域中仍保持中高度栖息地忠诚度。研究人员通过状态空间模型和移动持续性分析发现，虽然核心区域使用存在年际差异，但个体觅食区域（移动持续性<0.5）表现出高度一致性，表明灰海豹通过早期形成的觅食策略在变化环境中维持生存适应性，为理解长寿海洋捕食者的行为可塑性提供了重要见解。

　　

在浩瀚的海洋中，捕食者如何应对瞬息万变的环境条件一直是生态学家关注的焦点。对于灰海豹（Halichoerus grypus）这样的长寿海洋捕食者而言，它们需要在美国大陆架和圣劳伦斯湾这两个经历着显著生态变化的生态系统中寻找生存之道。这些海域不仅具有高度的时空变异性，近几十年来更因过度捕捞和气候变化经历了剧烈的生态结构重塑，底层鱼类种群分布发生重大变化。面对如此复杂的环境，个体觅食地点忠诚度（IFSF）成为海洋捕食者应对环境变异的常见策略，但长期个体行为可重复性研究却十分匮乏。

在这项发表于《Movement Ecology》的研究中，Nowak等人通过1995年至2018年间对22只成年灰海豹（17只雌性，5只雄性）进行的重复追踪，揭示了这一物种令人惊讶的长期栖息地忠诚度。研究发现，尽管研究期间生态系统经历了显著变化，大多数灰海豹仍表现出中高程度的家园范围忠诚度，且这种忠诚度似乎贯穿个体整个生命周期。更为有趣的是，虽然年际间核心区域重叠度较低，但与觅食行为相关的区域（移动持续性<0.5）在不同年份间保持高度一致，表明灰海豹在变化的环境中仍能保持关键觅食区域的稳定性。

研究人员采用了几项关键技术方法开展本研究：通过对重复部署卫星链接数据传输器（SLDTs）和档案跟踪设备收集的位置数据，使用连续时间相关随机游走状态空间模型估算位置和移动持续性；利用核密度估计（KDE）计算家园范围（99%）和核心区域（50%）的使用分布；通过Bhattacharyya亲和力指数量化栖息地重叠度；特别关注移动持续性低于0.5的区域作为表观觅食行为的指标。所有分析均基于从加拿大沙岛繁殖地捕获的已知年龄个体，确保了数据的长期可比性。

栖息地忠诚度分析结果

通过对21只灰海豹45次部署数据的分析，研究发现家园范围年际重叠中位数为0.72，表明大多数个体表现出中高度忠诚度。雌性灰海豹的家园范围重叠度（0.72±0.19）普遍高于雄性（0.42±0.22），但受样本量限制未进行统计检验。值得注意的是，家园范围忠诚度与部署间隔年限无相关性（r=0.05），表明空间使用行为在时间上保持稳定。个体间家园范围重叠度（中位数0.28）显著低于个体内重叠度，证实了栖息地使用的个体特异性。

核心区域与觅食区域对比

与家园范围相反，核心区域年际重叠度较低（中位数0.46），但表观觅食区域重叠度中位数为0.61，表明尽管具体移动路线可能变化，关键觅食区域在不同年份间保持高度一致。这一发现通过三只具有三次部署的个体得到进一步验证，即使间隔15-18年，其限制性搜索区域仍保持相似性。

季节性栖息地使用模式

对个体6122的分析显示，尽管不同年份追踪季节覆盖存在差异，但夏季、秋季和冬季的栖息地使用模式在不同年份间保持相似，进一步支持了长期栖息地忠诚度的存在。雄性灰海豹表现出更大的行为可塑性，部分个体家园范围重叠度较低，可能与其更广泛的地理分布和更多样化的食性相关。

研究结论表明，灰海豹表现出的长期栖息地忠诚度可能是其对变化环境的一种适应性策略。作为长寿物种，灰海豹可能采用"始终停留"策略，在短期不利条件下放弃寻找更高猎物可用性，以降低风险并提高终身繁殖成功率。这种忠诚度在经历显著环境变化的背景下仍然持续，表明这些觅食区域在年际间保持足够的可预测性和收益性。

讨论部分强调，灰海豹的觅食行为可能在生命早期即形成并贯穿整个生命周期，这与先前关于幼兽觅食策略快速发展的研究一致。个体特化的栖息地使用与种群水平的泛化相结合，可能是减少种内竞争的重要机制。然而，这种行为特化也可能限制物种对未来环境变化的适应能力，特别是在气候变化导致环境更加不可预测的背景下。

该研究首次提供了长寿海洋捕食者长期栖息地忠诚度的直接证据，为理解动物行为可塑性、个体特化以及气候变化对海洋生态系统的影响提供了重要见解。研究结果强调，在预测物种对环境变化的响应时，需要考虑个体行为一致性和栖息地忠诚度等关键因素，这对制定有效的保护和管理策略具有重要意义。