俄勒冈海岸穴居海鸟栖息地的海洋驱动周期性波动：植被覆盖与海洋振荡的关联机制

这篇研究通过时空分析揭示了俄勒冈海岸国家野生动物保护区（NWRC）16个岛屿30年间植被覆盖的周期性波动规律，发现冬季太平洋年代际振荡（PDO）与植被呈负相关，而春季厄尔尼诺南方振荡（ENSO）呈正相关。研究创新性地建立了海洋气候指数（PDO/NPGO/ENSO）与陆地栖息地植被动态的关联机制，为理解海鸟种群衰退的栖息地驱动因素提供了新视角。

　　

海洋驱动的栖息地波动：俄勒冈海岸穴居海鸟的生存挑战

1 引言
全球范围内海鸟正面临严峻威胁，其中海岸繁殖栖息地的丧失和退化构成主要风险。俄勒冈海岸国家野生动物保护区作为14种130万只海鸟的繁殖地，近年来簇绒海鹦（Fratercula cirrhata）和独角海雀（Cerorhinca monocerata）等穴居物种数量锐减90%。研究首次系统评估了植被覆盖这一关键栖息地要素与海洋气候振荡的关联机制，填补了海洋过程如何通过大气途径影响陆地栖息地的认知空白。

2 方法
研究团队创新性地整合多源数据：1992-2005年历史航拍影像、2005-2022年国家农业影像计划（NAIP）数据，以及2022年实地调查的7个岛屿地面验证数据。通过随机森林（RF）算法对136幅影像进行分类，整体精度达89.7%，Kappa系数0.85。动态因子分析（DFA）模型揭示了海岸尺度的植被波动规律，并结合广义线性混合模型（GLMM）解析了PDO、NPGO和ENSO等海洋气候指数的影响。

3 结果
3.1 植被覆盖的时空特征
16个岛屿的植被覆盖呈现显著空间异质性，光合植被占比0-66%。2012年南海岸岛屿出现峰值，其中山羊岛达66%。裸露岩层占比19-100%，海鸥岩持续低于4%。分类精度显示，光合植被识别准确率最高（生产者精度89.7%），而枯黄植被的混淆度较大（用户精度81.9%）。

3.2 周期性波动规律
DFA分析揭示出10-14年的植被波动周期，与PDO相位变化高度同步。2012-2018年植被急剧减少，恰逢2014-2016年东北太平洋海洋热浪（MHW）事件。值得注意的是，冬季PDO与植被呈显著负相关（β=-0.32，95%CI:-0.56~-0.08），而春季ENSO呈正相关（β=0.21，95%CI:0.03~0.39）。

4 讨论
4.1 海洋-陆地耦合机制
温暖PDO相位的干燥特性通过减少沿海雾量和增加蒸发需求导致植被压力，而ENSO相关的早春"绿化"效应可能促进光合活性。这种海洋-大气-陆地耦合解释了2012-2018年植被衰退与"Blob"热浪事件的时空一致性。

4.2 栖息地管理启示
植被动态直接影响穴居稳定性：原生禾草（Leymus mollis等）的根茎结构比入侵物种（Carpobrotus chilensis等）更能维持土壤完整性。研究建议优先在负PDO相位开展植被恢复，此时湿润条件更利于定植。

4.3 技术应用前景
多时相遥感与机器学习（RF分类）的结合为陡峭海岛监测提供了可行方案，其89.7%的总体精度证实了方法可靠性。未来可扩展至植被群落组成分析，以更精确评估栖息地适宜性。

这项研究建立了海洋气候振荡影响陆地栖息地的新范式，为理解海鸟种群衰退的多尺度驱动机制提供了关键拼图。持续监测这种海-陆耦合效应，将有助于在气候变化背景下优化保护策略。