时间动态多物种密度影响函数：量化入侵捕食者对海鸟繁殖成功率的影响时机与程度

本研究通过构建时间动态多物种密度影响函数(DIF)，揭示了挪威鼠(Rattus norvegicus)和白鼬(Mustela erminea)在灰面鹱(Pterodroma gouldi)早期育雏阶段的关键捕食作用，为入侵生态系统中的海鸟保护提供了精准的时空管理策略。

　　

研究背景与意义

海鸟作为海洋生态系统中的关键指示物种，在全球范围内面临严重生存威胁，约56%的物种处于衰退状态。岛屿生态系统中的入侵哺乳动物捕食者被认为是导致海鸟种群衰退的首要因素，特别是对穴巢繁殖的鹱科鸟类(Procellariidae)造成致命打击。虽然传统的捕食者根除措施在偏远岛屿取得显著成效，但在大型有人居住岛屿的实施面临技术和社会的双重限制。因此，捕食者抑制而非完全根除成为更可行的保护策略，但这需要精确量化捕食者密度与影响之间的动态关系。

研究方法与设计

研究团队在新西兰北岛西海岸的14个灰面鹱繁殖地开展了为期2年的系统监测。采用创新性的时间索引多物种密度影响函数框架，通过三个关键繁殖阶段（产卵期、早期育雏期和晚期育雏期）追踪449个巢穴的繁殖成功率。同时部署30台红外相机陷阱进行持续18个月的捕食者监测，计算每1000相机小时的相对多度指数(RAI)，覆盖挪威鼠、船鼠(Rattus rattus)、白鼬、猫(Felis catus)、刷尾负鼠(Trichosurus vulpecula)等10种哺乳动物捕食者。

关键发现与机制分析

研究揭示了捕食影响的显著时间异质性：在早期育雏阶段（8月下旬至10月中旬），挪威鼠和白鼬的相对多度与巢穴成功率呈现显著负相关。当挪威鼠RAI<1且白鼬RAI<0.4时，预测巢穴成功率可达70%以上。令人惊讶的是，在产卵期和晚期育雏期，即使捕食者多度更高，也未发现显著的影响关系。

这种时间特异性可能源于：1）灰面鹱雏鸟在早期育雏阶段体重较轻（约70日龄达到550g成体体重），更易受捕食；2）夏季出现的年轻白鼬捕食能力较弱；3）挪威鼠对无人看守卵的特定捕食行为需要达到一定密度阈值才显效。三维密度影响函数曲面显示，两种捕食者的影响具有叠加效应但非协同增强。

保护实践应用

研究提出了具体的保护管理阈值：在早期育雏阶段将挪威鼠控制在RAI<1，白鼬控制在RAI<0.4。这相当于在繁殖地500米半径内部署至少1个鼠陷阱/公顷和0.3个白鼬陷阱/公顷。时间索引模型的建立使保护工作者能够精准安排控制措施的实施时机，显著提高管理效率。

理论与保护意义

该研究首次将密度影响函数从单一物种静态模型拓展到多物种时间动态框架，为入侵生态系统中的海鸟保护提供了量化工具。研究证明即使在不完全根除捕食者的条件下，通过关键时期的精准控制仍可实现80%以上的巢穴成功率。这一模式对全球受威胁的鹱科鸟类保护具有重要借鉴意义，特别是斐济鹱(Pseudobulweria macgillivrayi)和马斯卡林鹱(Pseudobulweria aterrima)等极危物种的保护。

研究结果强调了捕食者抑制策略需要基于科学的密度影响关系，针对特定物种和特定时期制定管理目标，为实现《新西兰捕食者免费2050》目标和全球海鸟保护提供了实证基础和技术路径。