奥地利阿尔卑斯山阿波罗绢蝶种群生态探秘:标记重捕法揭示其生存奥秘

【字体: 时间:2025年05月10日 来源:Journal of Insect Conservation 1.9

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  在欧洲阿尔卑斯山,环境变化影响物种生存。研究人员以标记重捕法(MRR)研究阿波罗绢蝶(Parnassius apollo)种群生态。结果显示其种群有 480 只个体,雄性偏多,个体扩散能力较强。该研究为其保护提供重要依据。

  在欧洲,自然和半自然栖息地转变为农业用地与定居点、氮和农药等物质的流入、生态系统的弃用以及气候变化等因素,严重影响了生物多样性。物种对这些变化的响应各不相同,狭生态幅物种受到的影响更为严重。蝴蝶作为对环境变化敏感的指示生物,研究其种群生态意义重大。阿波罗绢蝶(Parnassius apollo)是昆虫保护的旗舰物种,但其栖息地因多种因素遭到破坏,分布范围也因气候变暖向更高海拔转移。为深入了解该物种的种群生态,来自奥地利萨尔茨堡大学、森肯贝格德国昆虫学研究所和波茨坦大学的研究人员开展了相关研究,研究成果发表在《Journal of Insect Conservation》上。
研究人员采用标记重捕法开展研究。在 2023 年 7 月 23 日至 8 月 25 日期间,于奥地利北部阿尔卑斯山的洛斯山(Mt. Loser)南坡进行采样。在天气晴朗且温度高于 17°C 时,沿着既定的环形路线捕捉蝴蝶,用防水笔在其翅膀下标记编号,记录性别、翅膀状况(以此推断年龄)、行为和捕捉点的 GPS 信息后释放。若再次捕获已标记个体,则记录为 “R”,当天捕获当天重捕的个体数据被舍弃。研究人员运用多种统计模型,如利用 Jolly–Seber 模型的开放种群公式(POPAN 模型)分析种群结构,通过线性回归分析海拔分布的时间变化等。

研究结果如下:

  • 种群规模与结构:研究期间共捕获并标记 237 只阿波罗绢蝶(170 只雄性,67 只雌性),412 次捕获事件,91 只个体至少被重捕一次。基于 POPAN 模型,估计该种群有 480 只个体,其中雄性 308 只,雌性 172 只,性别比例雄性偏多。随着时间推移,种群数量和生存概率(φ)均下降。
  • 翅膀状况与年龄:多数蝴蝶翅膀状况为 1 级(翅膀边缘完整),但随着时间推移,老龄个体比例增加,雄性翅膀损伤速度比雌性快。
  • 行为差异:两性个体行为存在差异。雄性 “低空飞行” 和 “吸食花蜜” 行为更常见,而雌性吸食花蜜的比例显著高于雄性。这可能与雄性寻找配偶、雌性产卵的能量需求有关。
  • 扩散能力:雌性平均飞行距离比雄性长,但差异不显著。通过负指数函数(NEF)和逆幂函数(IPF)外推,发现雌性长距离扩散潜力更高,且 IPF 模型下,雌性到达较远(如 50km)距离的可能性更大。
  • 海拔与种群动态:捕获海拔与捕获时间显著相关,平均每天海拔上升 2.3m。飞行期开始时,蝴蝶多在较低海拔区域,随着时间推移,高海拔区域个体数量增加,低海拔区域减少,表明海拔和气候影响蝴蝶羽化时间。

研究结论和讨论部分指出,该地区阿波罗绢蝶种群相对强壮,但与其他蝴蝶物种相比,其种群密度较低,属于典型的低密度且扩散能力较强的物种。观察到的性别比例偏差可能是由于雄性飞行活跃更易被捕,实际繁殖中的性别比例可能更平衡。该物种寿命较长,可达一个月左右,远超多数温带蝴蝶。不过,研究存在一定局限性,如捕获和标记个体数量有限,未覆盖飞行期开始阶段,可能影响对一些现象的分析。尽管如此,该研究仍为阿波罗绢蝶的保护提供了重要的基础数据,有助于制定更有效的保护策略,同时也为其他类似物种的研究提供了参考。

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