伊比利亚小鸨迁徙模式个体差异研究揭示行为可塑性对物种保护的启示

【字体: 时间:2025年07月23日 来源:Movement Ecology 3.4

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  研究人员通过GPS追踪66只伊比利亚小鸨(Tetrax tetrax),结合净位移值聚类分析和增强回归树(BRT)模型,首次系统量化了该濒危鸟类的四种迁徙策略(定居型63.8%、短距离夏候型22.9%等),发现高个体间差异性与低个体内可塑性并存的特征。该研究为理解部分迁徙物种的行为适应机制提供了新方法框架,对制定气候变化下的保护策略具有重要指导意义。

  

在伊比利亚半岛的广袤农田与草原上,一种名为小鸨(Tetrax tetrax)的濒危鸟类正面临生存危机。这种被世界自然保护联盟(IUCN)列为近危物种的草原鸟类,在欧洲的种群数量近几十年骤减50%以上,葡萄牙本土种群更是被评估为"极危"。传统农业集约化、气候变化导致的极端干旱,以及高压电线碰撞等威胁,使得理解这种鸟类的生存策略变得尤为迫切。尤其令人担忧的是,小鸨表现出复杂的迁徙行为多样性——有些个体会全年驻守繁殖地,有些则进行季节性迁徙,这种差异如何影响种群存续成为保护生物学的关键问题。

来自葡萄牙里斯本大学CE3c生态与演化研究中心(Centro de Ecologia, Evolu??o e Altera??es Ambientais)的Filipa Coutinho Soares团队,在《Movement Ecology》发表了一项突破性研究。通过分析2001-2023年间66只GPS标记个体的105条年度轨迹,研究人员开发了一套创新分析框架:首先利用净位移(Net Displacement, ND)量化个体移动距离,再通过增强回归树(BRT)处理数据缺口,最后采用纵向k均值聚类识别出四种截然不同的迁徙策略。这种方法不仅克服了传统迁徙研究中对先验知识的依赖,更为野生动物移动生态学研究提供了可复制的技术路径。

研究采用的关键技术包括:1) 通过太阳能GPS/GSM设备(重量<5%体重的15-30g微型追踪器)获取2小时至30分钟精度的时空数据;2) 创新性地将BRT模型与轨迹聚类相结合处理不完整追踪数据;3) 使用线性混合模型(LMM)量化个体行为可重复性;4) 对来自7个繁殖区的样本进行跨年比较(最长连续追踪4年)。所有分析均基于R语言完成,特别运用了amt包进行位移计算和longitudinalData包进行时间序列聚类。

研究结果揭示出令人惊讶的行为多样性:

  1. 迁徙模式分类
    聚类分析识别出四类策略:定居型(占63.8%,年均移动<13.8km)、短距离夏候型(22.9%,夏季迁往高地牧场,平均42.6km)、中距离夏冬候型(6.7%,全年仅1月返回繁殖地,92.8km)和长距离夏候型(5.7%,最远达457.9km)。

  1. 地理分布特征
    除东部埃斯特雷马杜拉个体迁徙距离显著较长外(p<0.05),其他繁殖区的策略分布呈现"马赛克"格局,同一区域同时存在多种策略。

  1. 个体行为一致性
    线性混合模型显示个体重复性达35.2%(CV=1.569),25只跨年追踪个体中76%保持策略稳定(如图3中LB45连续4年维持长距离迁徙),但24%的个体发生过策略转换(如LB50从夏候型转为定居型)。

讨论部分指出,这种"高个体间差异-低个体内变异"的模式暗示小鸨迁徙行为可能受遗传或早期学习影响较大。法国圈养实验支持这一假说——来自西班牙定居种群的后代在迁徙性法国种群中仍保持定居特性。研究警告,当前西南伊比利亚种群中定居型占主导的格局(63.8%)可能构成生态陷阱:随着气候变暖和农业集约化,依赖灌溉农作物的定居个体将面临更大风险。但值得期待的是,24%的策略转换率表明种群仍保留一定行为可塑性,这为适应性进化提供了时间窗口。

该研究的创新价值体现在三方面:方法学上开发的BRT-聚类框架适用于各类追踪数据;理论上首次量化了部分迁徙物种的个体可塑性梯度;实践上建议保护规划需兼顾不同策略个体的需求——如为迁徙个体保护高地牧场走廊,为定居个体维持传统农业景观。正如通讯作者Jo?o Paulo Silva强调的:"理解这种行为多样性如何响应环境变化,将是阻止小鸨在伊比利亚灭绝的关键"。

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