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北方响尾蛇夏季迁徙行为的多表型驱动机制:栖息地选择与景观特征的综合作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月30日 来源:Movement Ecology 3.4
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研究人员针对加拿大西部响尾蛇(Crotalus oreganus)迁徙行为的高度变异性,整合了2005-2019年间9个研究点的139只雄性个体无线电遥测数据,通过线性混合模型揭示了地形、植被和生理因素共同驱动迁徙距离的连续谱现象。研究发现迁徙距离(1364±781 m)与高海拔、低坡度及森林栖息地显著相关,推翻了此前迁徙表型二分法的假说,为爬行动物迁徙生态学提供了新见解,对边缘种群保护策略制定具有重要指导意义。论文发表于《Movement Ecology》。
在动物迁徙生态学领域,爬行动物的迁徙行为长期缺乏系统性研究。加拿大不列颠哥伦比亚省的西部响尾蛇(Crotalus oreganus)作为该物种分布的最北缘种群,其独特的季节性迁徙行为引起了科学家们的浓厚兴趣。这些冷血动物每年需要从共用的冬眠巢穴(hibernacula)出发,穿越复杂地形抵达夏季觅食区,迁徙距离从百米到近四公里不等,甚至出现罕见的爬行动物垂直迁徙现象。更令人困惑的是,同种个体间表现出惊人的迁徙策略差异——有的偏爱开阔草原短距离移动,有的却长途跋涉进入高海拔冷杉林。这种多表型迁移(multi-phenotypic migration)现象背后究竟隐藏着怎样的生态驱动机制?
Thompson Rivers University环境科学项目的研究团队联合Environment and Climate Change Canada的科学家,通过整合15年间9个研究点的无线电遥测数据,在《Movement Ecology》发表了里程碑式的研究。他们发现响尾蛇的迁徙行为呈现连续谱特征,迁徙距离与地形平坦度、海拔高度和森林覆盖率显著相关,但仍有35%的变异无法用现有模型解释,暗示遗传因素可能起重要作用。
研究采用三项关键技术:1) 无线电遥测追踪139只成年雄性个体(2005-2019年),记录4691个定位点;2) 利用自动相关核密度估计(AKDE)和最小凸多边形(MCP)量化家域;3) 线性混合模型分析地形、植被和生理变量对迁徙距离的影响。
多尺度迁徙模式
数据显示个体平均迁徙距离达1364±781米,最远达3832米。迁徙呈现明显海拔变化,36%个体向上迁移(平均升高369±280米),64%向下移动(平均下降145±63米)。迁徙终点栖息地呈现梯度分布:20%进入森林(IDF),27%选择黄松林(PP),53%停留草原(BG)。
栖息地关联性
迁徙距离与终点栖息地类型显著相关(P<0.001),森林使用者平均迁徙距离更长(1862±925米)。但迁徙距离呈双峰分布,表明存在迁徙策略的"亚群体",而非严格的二分法。
地形驱动效应
线性混合模型显示,平坦地形(βslope=-4.32)和高海拔(βelevation=7.30)是长距离迁徙的最强预测因子。森林覆盖率(βcanopy=2.10)呈边际显著,暗示森林可能提供更丰富的猎物或更优热环境。
未解之谜
尽管模型解释了65%变异,仍有35%无法归因于测量变量。研究者推测可能涉及:1) 遗传决定的迁徙策略阈值;2) 猎物质量的空间异质性;3) 幼体时期通过气味痕迹建立的迁徙路径印记。
这项研究首次在爬行动物中证实迁徙连续谱现象,挑战了传统二分法认知。对保护实践具有双重启示:既需保护低海拔冬眠巢穴,也要重视高海拔森林的夏季栖息地功能。研究者特别指出,边缘种群的表型可塑性可能是应对气候变化的关键适应策略,未来需结合基因组学进一步探索迁徙行为的进化基础。研究结果为理解动物迁徙多样性提供了新视角,建立了爬行动物与鸟类、哺乳动物迁徙理论的桥梁。
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