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为探究交通量对新热带地区路边鸟类繁殖成功率的影响,研究人员以巴西东南部两种滨海沙质平原植被为对象,开展人工开放杯状巢存活研究。发现巢存活率随季节、距公路距离及交通量变化,揭示公路时空影响与巢捕食者行为关联,为保护决策提供依据。
在鸟类生存面临多重威胁的当下,栖息地碎片化已成为影响其种群数量的重要因素。公路作为栖息地碎片化的主要成因之一,不仅分割生态空间,还可能通过噪音、车辆流动等因素改变巢捕食者的行为,进而影响鸟类繁殖成功率。然而,在新热带地区,关于交通量与路边鸟类繁殖成效的研究仍较为匮乏,尤其是沙质海岸平原等特殊生态系统中,公路对鸟类人工巢存活的时空影响机制尚不明确。为填补这一研究空白,巴西保罗?塞萨尔?维尼亚州立公园(Paulo César Vinha State Park)的研究团队开展了相关研究,其成果发表在《Avian Research》上,为理解公路与鸟类繁殖的关系提供了新视角。
该研究采用人工巢实验结合统计模型的方法,以巴西东南部沙质海岸平原的两种典型植被 —— 非淹没型开放灌丛(open restinga)和淹没型森林(closed restinga)为研究场地,在繁殖季(10 月至次年 3 月)沿公路至内陆 300 米的梯度设置样带,布置共计 6202 个人工开放杯状巢(模拟典型开放杯巢鸟类的巢结构),每 3 天监测巢的状态(被捕食或完整),同时记录车辆流量数据。研究通过逻辑暴露广义线性混合模型(GLMM)和广义加性混合模型(GAMM)分析空间、时间和交通流量对巢存活率的影响。
研究结果
植被类型与巢存活率差异
研究发现,开放灌丛中的巢存活率(35%)显著高于淹没型森林(31%)。这一结果与 “开放生境中巢更易被视觉捕食者发现” 的传统假设相悖,推测可能与封闭森林中哺乳动物(如狨猴、负鼠)等捕食者更为丰富有关,其通过嗅觉而非视觉定位巢穴,导致封闭生境中巢被捕食风险更高。
时空动态对巢存活率的影响
巢存活率呈现显著的季节波动:繁殖季初期和末期存活率较高,中期最低。这一现象与 “捕食者搜索图像” 假说一致 —— 随着繁殖季推进,捕食者通过反复捕食形成对巢的搜索偏好,导致中期捕食率上升;而末期自然巢数量减少,捕食者资源获取难度增加,存活率回升。
公路距离与交通量的影响
在空间上,巢存活率随距公路距离呈现先降后升的趋势:距公路 0-50 米范围内存活率最高,50 米处降至最低,随后在 75-300 米间略有回升。这可能是由于公路噪音和车辆活动迫使捕食者避开近距离区域,而中等距离(50 米左右)受边缘效应影响,微生境变化反而利于捕食者活动。
交通量对巢存活率的影响呈非线性特征:中高交通量(约 22,000 辆 / 天)时存活率最高,极低或极高交通量下存活率下降。推测中高交通量产生的持续噪音和视觉干扰进一步抑制捕食者活动,而过高交通量可能通过增加环境压力间接影响鸟类繁殖行为。
研究结论与意义
该研究首次在新热带沙质海岸平原系统揭示了公路对鸟类人工巢存活的时空影响模式,证明巢存活率受植被类型、距公路距离、交通量及繁殖季节的共同调控,其核心机制与捕食者行为(如噪音回避、搜索图像形成)密切相关。研究结果不仅拓展了道路生态学中 “捕食释放假说” 的适用场景,也为热带地区公路建设的生态影响评估提供了关键数据支持。
在保护实践层面,研究建议在公路规划中采用高架道路、隧道或设置多功能隔音屏障结合动物通道,以减少栖息地碎片化和捕食风险。同时,针对不同植被类型的巢存活差异,需制定差异化保护策略,尤其关注封闭森林中哺乳动物捕食者的管理。该研究为理解人类活动与鸟类繁殖的复杂关系提供了跨学科范式,其方法学框架可推广至其他生态系统的类似研究。