稳定同位素示踪技术揭示南大洋长线渔业误捕白颏风鹱(Procellaria aequinoctialis)种群来源

这篇研究创新性地运用羽毛稳定同位素(δ13C和δ15N)分析技术，成功追溯了南大洋巴西、南非和新西兰海域长线渔业误捕白颏风鹱的种群来源。通过比较5个主要繁殖地种群与误捕个体的同位素特征，揭示了不同海域渔业活动对特定种群的差异化影响，为制定精准化保护策略提供了科学依据。

　　

研究方法创新
研究团队采集了南大西洋、印度洋和太平洋5个主要繁殖地（南乔治亚岛、爱德华王子岛、克罗泽岛、凯尔盖朗群岛和安蒂波迪斯群岛）共247只繁殖期白颏风鹱的体羽和初级飞羽样本，并与巴西、南非和新西兰海域误捕个体的羽毛样本进行对比。采用元素分析仪-同位素比值质谱联用技术（EA-IRMS）测定δ¹³C和δ¹⁵N值，精度控制在≤0.2‰。通过判别函数分析（DFA）建立种群溯源模型，采用留一法交叉验证（LOOCV）确保小样本数据的可靠性。

关键发现

1. 繁殖种群同位素指纹特征

• 印度洋种群羽毛δ¹⁵N值显著低于大西洋和太平洋种群（p<0.001），其中安蒂波迪斯群岛个体δ¹⁵N最高（19.5±0.9‰），而凯尔盖朗群岛最低（16.0±0.8‰）
• δ¹³C值显示跨洋区差异：大西洋种群（-15.7±0.6‰）>印度洋种群（-14.9±0.9‰）>太平洋种群（-16.1±0.4‰）

1. 误捕个体种群归属

• 巴西海域误捕个体81%源自南乔治亚岛（大西洋种群），91%南非误捕个体归属印度洋种群
• 新西兰海域误捕个体48%可能来自印度洋种群，仅14%源自本地安蒂波迪斯群岛，暗示奥克兰群岛种群存在独特越冬模式

生态学机制
同位素差异主要反映：

1. 水团特征：δ¹³C值与南大洋等值线图吻合，如本格拉上升流区更富集¹³C
2. 营养级差异：印度洋种群主要摄食鳕鱼(Merluccius spp.)副产物，而大西洋种群偏好阿根廷短鳍鱿(Illex argentinus)
3. 换羽策略：初级飞羽比体羽更具判别力（正确率94% vs 86%），因飞羽在越冬区集中换羽

保护应用价值
研究证实：

1. 印度洋种群面临多重渔业威胁，需重点监控南非拖网渔业（历史误捕率0.25只/千钩）
2. 幼鸟同位素特征变异大，误捕记录应严格区分年龄组
3. 建议优先在巴西海域推广三重防护措施：驱鸟绳(tori lines)、夜间布设和支线下沉装置

技术局限性

1. 未涵盖奥克兰群岛繁殖种群（占新西兰亚种P. a. steadi 90%以上）
2. 年度基线数据缺失，未考虑ENSO事件对同位素基线的影响
3. 幼鸟判别准确率仅72%，需结合分子标记辅助鉴定

这项研究为ACAP（信天翁和海燕保护协定）的种群特异性保护策略提供了关键技术支撑，示范了稳定同位素生态学在海洋濒危物种保护中的创新应用。未来可结合硫同位素(δ³⁴S)和SIBER模型进一步提升溯源精度。