南极雪鹱繁殖期觅食分布与栖息地利用的性别差异研究:以德龙宁·毛德地两个种群为例

【字体: 时间:2025年06月07日 来源:Marine Biology 2.1

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  这篇综述通过GPS追踪技术揭示了南极雪鹱(Pagodroma nivea)在雏鸟哺育期的觅食策略与栖息地选择特征。研究聚焦德龙宁·毛德地(Dronning Maud Land)两个种群,发现雌雄个体在利用海冰浓度(SIC)和水深时存在显著差异:雄性偏好高SIC(33%)和大陆架浅水区,而雌性倾向低SIC(9%)和深海(3185米)。研究首次报道了该物种在极端低海冰年份(2022年)的适应性行为,为理解气候变化下南极海冰依赖型物种的生存策略提供了关键数据。

  

研究背景

南极海冰带是地球上最动态且高产的海洋生态系统之一,其季节性变化直接影响顶级捕食者的生存策略。雪鹱(Pagodroma nivea)作为典型的海冰依赖型海鸟,其繁殖期觅食行为的研究长期依赖船舶观测。该物种存在显著的性二型现象(雄性体型比雌性大20.8%),前期研究显示其在孵化期存在栖息地性别隔离,但雏鸟哺育期的行为模式尚不明确。

材料与方法

研究团队于2022年1-2月(南极夏季海冰快速消退期)在德龙宁·毛德地的Utsteinen和Svarthamaren两个种群(相距720公里)部署了GPS记录仪。设备重量仅占个体体重的0.5-0.8%,每30分钟记录一次位置。通过分子分析(CHD1Z/W基因标记)确定性别,并利用隐马尔可夫模型(HMM)区分移动(step length=11247±4809米)和觅食/休息(step length=2709±2713米)两种行为状态。环境数据采用3.125公里分辨率的ASI海冰浓度数据和IBCSO v2海底地形数据。

主要发现

  1. 空间利用:平均最大觅食范围达395公里,两种群无显著差异。Utsteinen个体偏好Riiser-Larsen海盆,Svarthamaren个体集中于Troll冰舌西部(图1)。
  2. 海冰利用:尽管两性均倾向高SIC区域,但雄性使用SIC达33%(接近边际冰带MIZ下限),雌性仅9%(开放水域)。这与Terre Adélie种群孵化期记录(SIC 30-78%)形成对比,可能与2022年创纪录的低海冰有关。
  3. 水深选择:雄性多活动于大陆架和陆坡(水深<3000米),雌性偏好深海(平均3185米)。HMM显示雄性在浅水区切换觅食状态概率比雌性高2.3倍(图4)。
  4. 行为差异:两性时间分配相似(50%移动/50%觅食),但环境响应不同:雌性在深海切换觅食概率随深度增加而上升(p<0.05),雄性则在高SIC区域更活跃(图5)。

讨论

  1. 适应性行为:研究首次记录雪鹱在SIC<15%的开放水域觅食,可能反映其对极端低海冰的短期适应。但需注意被动微波遥感(3.125公里分辨率)可能低估零散浮冰的存在。
  2. 性别生态位分化:性二型驱动的竞争回避假说得到支持——雄性通过体型优势占据高生产力浅海区,雌性转向深海可能捕食磷虾(Euphausia superba)等低营养级猎物。这与Terre Adélie种群孵化期的稳定同位素分析结果一致。
  3. 气候变局启示:德龙宁·毛德地大陆架狭窄(比Terre Adélie窄110公里)的特征可能迫使种群发展出差异化策略。2022年后南极海冰持续创历史新低(Gilbert & Holmes 2024),需关注这种"应急策略"的长期可行性。

研究意义

该研究填补了雪鹱雏鸟哺育期生态学数据的空白,揭示了性二型物种在气候胁迫下的行为可塑性。未来需结合食性分析(如胃内容物DNA条形码)和更高分辨率的环境数据(如合成孔径雷达监测碎冰),以精确评估海冰消退对南极海鸟营养级联的影响。

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