陆地-海洋界面捕食者-猎物的动态转变:以麦哲伦企鹅与美洲狮为例及其对海鸟保护的启示

《Journal for Nature Conservation》:Shifting predator–prey dynamics at the land–sea interface: The case of Magellanic penguins and pumas

【字体: 时间:2026年01月14日 来源:Journal for Nature Conservation 2.5

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  本研究聚焦阿根廷蒙特莱昂国家公园内美洲狮对麦哲伦企鹅的捕食现象,通过四年实地监测与种群生存力分析(PVA),首次量化了捕食规模及其对企鹅种群的影响。研究发现,尽管当前美洲狮捕食未导致种群灭绝,但在低繁殖成功率与幼体存活率组合下,捕食压力将显著加剧种群衰退。该研究揭示了沿海保护区中陆生捕食者恢复对海鸟种群的潜在威胁,为海陆交错带生态系统的保护管理提供了关键科学依据。

  
在阿根廷巴塔哥尼亚的海岸线上,一场悄无声息的生态剧变正在上演。麦哲伦企鹅(Spheniscus magellanicus)原本主要栖息于远离大陆的岛屿,但近几十年来,它们逐渐向大陆扩张,建立了新的繁殖地。与此同时,曾因畜牧业扩张而濒临消失的美洲狮(Puma concolor)随着保护区的建立和牲畜养殖的减少,重新回到了这片海岸。这两种原本鲜有交集的物种,在蒙特莱昂国家公园(MLNP)相遇了——美洲狮开始捕食麦哲伦企鹅。这一现象最早在20年前被报道,但其规模和对企鹅种群的实际影响一直未被系统评估。
这一问题的重要性在于,它代表了陆海交错带生态系统中一种新型的捕食者-猎物关系。海鸟作为海洋与陆地生态系统之间的营养桥梁,其种群动态对维持生态平衡至关重要。当陆生捕食者开始将海鸟作为重要食物来源时,可能会对海鸟种群产生深远影响。特别是对于像麦哲伦企鹅这样在陆地上繁殖数月、易受陆地捕食者攻击的物种,这种新型捕食关系可能威胁其种群存续。
为了深入理解这一生态现象,由牛津大学野生动物保护研究单位的Melisa Lera领衔的研究团队,在《Journal for Nature Conservation》上发表了他们的研究成果。研究人员在2007年至2010年的四个连续繁殖季节里,对MLNP的麦哲伦企鹅种群进行了系统监测。他们通过划定研究样方、统计巢穴密度、记录被美洲狮捕杀的企鹅尸体分布,并结合种群生存力分析(Population Viability Analysis, PVA)模型,评估了不同捕食压力情景下企鹅种群的长期存活前景。
关键技术方法
研究采用样方法系统监测企鹅种群,在6个2500?m2的样方内统计巢穴密度和种群数量。通过识别企鹅尸体上的捕食痕迹(如颈部折断、咬痕)确认美洲狮捕食事件,并记录空间分布。利用Vortex软件(10.6.0版)建立种群生存力分析模型,结合不同繁殖成功率、幼体存活率和捕食压力水平,模拟未来100年的种群动态。对阿根廷圣克鲁斯和丘布特省的37个企鹅群落进行主成分分析,评估各群落对美洲狮捕食的潜在脆弱性。
研究结果
种群动态与捕食模式
研究发现,MLNP的麦哲伦企鹅种群在研究期间平均有46,614个繁殖对,但总体下降了18.14%。四年间共发现7,087只成年企鹅被美洲狮捕杀,占繁殖种群的7.60%。捕食事件在整个群落内均有发生,但在靠近沟壑的南部和北部边缘形成热点区域(图3)。统计模型显示,捕食数量与巢穴密度正相关,与距最近沟壑的距离负相关。
种群生存力分析
基线模型表明,幼体存活率是决定种群存续的关键因素,临界阈值在20%-25%之间。当幼体存活率超过30%时,种群能在60年内达到环境容纳量。在当前观测的捕食压力下,美洲狮捕食会降低种群增长率,但不会导致种群在100年内灭绝。然而,当结合不同的生殖参数时,某些情景下捕食压力会引发严重衰退:低繁殖成功率结合中低幼体存活率会导致灭绝;中繁殖成功率结合低幼体存活率时,中高捕食压力也会导致灭绝。
区域群落比较
主成分分析将MLNP与Punta Entrada、Banco Cormorán、Cabo Guardián、Punta Medanosa和Isla Leones等群落归为一类,这些群落具有中等规模、中纬度分布和中等至长期保护历史的特点。分析表明,与MLNP相似的中等规模大陆群落在当前条件下对美洲狮捕食具有韧性,但生殖成功率或幼体存活率下降时会变得脆弱。
研究结论与意义
这项研究首次量化了美洲狮对麦哲伦企鹅的捕食规模及其种群影响,揭示了陆海交错带新型捕食关系的生态后果。研究表明,尽管当前捕食水平未威胁MLNP种群的存续,但在不利生殖条件下,捕食压力可能成为种群衰退的诱因。
这一发现对沿海保护区的管理具有重要启示:在恢复陆生捕食者的同时,需要密切监测海鸟种群的关键生殖参数。研究强调了对幼体存活率和繁殖成功率的长期监测价值,这些参数对种群存续的影响可能超过成体死亡率。此外,研究建立的PVA模型为评估其他沿海海鸟群落对陆生捕食的脆弱性提供了框架。
该案例凸显了生态系统恢复过程中的复杂权衡:保护区的成功可能同时促进受保护捕食者的恢复和易受攻击猎物的扩张,从而创造新的生态互动。理解这些动态对于在保护生物多样性的同时维护生态平衡至关重要,特别是在面临气候变化和人类活动压力的当下。
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