南极亚生态系统引入水貂后水鸟的适应性反应:生态变化与物种差异

【字体: 时间:2025年05月01日 来源:Scientific Reports 3.8

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  在南极亚生态系统,入侵的美国水貂(Neogale vison)威胁着地栖水鸟生存。研究人员以纳瓦里诺岛的高地鹅(Chloephaga picta)和短翅船鸭(Tachyeres pteneres)为对象,对比 15 年间鸟巢数据。结果发现高地鹅改变了筑巢策略,短翅船鸭变化不明显。该研究为鸟类保护提供了重要依据。

  在神秘的南极亚生态系统中,岛屿就像一个个孤立的生态孤岛。地栖鸟类长期生活在没有陆地食肉动物的环境里,它们如同单纯的孩子,缺乏防御天敌的行为。然而,一场生态危机悄然降临 —— 美国水貂被引入这片土地。自 2001 年美国水貂来到智利最南端的纳瓦里诺岛后,原本平静的生态平衡被打破。地栖鸟类在孵化和育雏时极易被捕食,繁殖失败和成年鸟类死亡的风险大增。在此背景下,研究这些鸟类如何应对新的捕食压力变得至关重要,这不仅关乎它们自身的生存,也影响着整个生态系统的稳定。
为了解开这个谜团,来自智利大学麦哲伦分校(Centro Universitario Cabo de Hornos, University of Magallanes)、智利天主教大学应用生态与可持续发展中心(Center of Applied Ecology and Sustainability, Pontificia Universidad Católica de Chile)等机构的研究人员展开了深入研究。他们聚焦于高地鹅和短翅船鸭这两种地栖水鸟,对比分析了 2005 - 2007 年以及 2021 - 2022 年鸟巢的相关数据,旨在探究这两种鸟类是否因水貂的存在而改变筑巢策略。研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员主要采用了两种关键技术方法。一是收集大量鸟巢数据,在不同年份沿着纳瓦里诺岛北部海岸线设置多条样带进行鸟巢搜索,记录鸟巢相关的宏观和微观栖息地变量。二是运用统计分析方法,通过线性判别分析(DA)和 Wilcoxon 秩和检验,对比不同年份鸟巢特征差异,判断这些差异是否显著。

研究结果


  1. 鸟巢数量变化:2005 - 2007 年,高地鹅的鸟巢密度为 1.18 - 1.22 个 / 千米,短翅船鸭为 0.33 - 0.39 个 / 千米;2021 - 2022 年,高地鹅降至 0.66 个 / 千米,短翅船鸭降至 0.22 个 / 千米,呈现下降趋势。
  2. 高地鹅筑巢策略改变:通过线性判别分析和 Wilcoxon 秩和检验发现,与 2005 - 2007 年相比,2021 - 2022 年高地鹅的筑巢栖息地植被密度显著降低,它们选择在更矮的灌木丛中筑巢,且巢的侧面和顶部遮蔽更少。同时,高地鹅的繁殖时间显著推迟。这表明高地鹅为应对水貂捕食,从侧重躲避鸟类捕食者(高巢隐蔽度)转变为侧重躲避陆地捕食者(低巢隐蔽度),以增加对水貂的警惕性。
  3. 短翅船鸭筑巢策略变化不明显:短翅船鸭在 2005 - 2007 年和 2021 - 2022 年的筑巢栖息地变量大多没有显著差异,仅侧面遮蔽有轻微降低趋势,筑巢地点有向更陡峭海岸线转移的趋势,繁殖时间略有推迟。这说明短翅船鸭可能未对水貂捕食做出明显的适应性筑巢策略改变。

研究结论与讨论


研究表明,高地鹅和短翅船鸭都已将入侵的水貂识别为巢捕食者,但它们的适应性反应截然不同。高地鹅在宏观和微观栖息地尺度上降低了巢的隐蔽度,而短翅船鸭可能将巢穴转移到了相对无捕食者的小岛。不过,高地鹅的这种反应可能效果不佳(3 级幼稚反应,即采取了正确反应但效果不佳),因为两个时期的繁殖成功率相似;短翅船鸭可能仍缺乏正确的适应(2 级幼稚反应,即识别出危险但采取了错误反应)。

造成这种差异的原因可能有多个方面。对于短翅船鸭,生态限制可能是主要因素,其生态特化使其依赖海洋无脊椎动物,难以进行宏观栖息地的转移;降低巢隐蔽度可能影响巢的微气候,威胁卵和雏鸟的生存。此外,进化因素也可能起作用,短翅船鸭不迁徙,长期生活在相对稳定的区域,在水貂入侵前,该区域大多岛屿没有捕食者,导致其缺乏行为适应。相比之下,高地鹅的迁徙习性使其可能在迁徙过程中接触到更多潜在捕食者,从而能更好地识别和应对水貂。

这项研究意义重大,它为深入了解地栖水鸟在面对入侵捕食者时的生态和进化反应提供了宝贵的实证依据。尽管鸟类可能会产生适应性反应,但目前尚不清楚这些反应能否在短期内提高筑巢成功率。考虑到当地鸟巢数量呈下降趋势,控制水貂在重要繁殖栖息地的数量应成为保护工作的重点。这不仅有助于保护高地鹅和短翅船鸭等珍稀鸟类,也对维护南极亚生态系统的平衡和稳定具有重要意义。

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