反事实模拟强调需要额外管理以避免残留的Tītī/灰鹱种群灭绝

《Ibis》:Counter-factual simulation highlights requirements for additional management to avert extinction of a relict Tītī/Sooty Shearwater population

【字体: 时间:2026年07月20日 来源:Ibis 2.9

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  海鸟在全球扮演着关键生态角色,但面临日益增加的威胁。其中,Tītī(灰鹱) *Ardenna grisea* 是南半球最丰富且具有显著文化意义的物种之一,但也受到威胁。新西兰的Kapiti岛拥有一个Tītī繁殖群,尽管非本地哺乳动物捕食者已被根除,该种群仍在持

  
海鸟在全球扮演着关键生态角色,但面临日益增加的威胁。其中,Tītī(灰鹱) *Ardenna grisea* 是南半球最丰富且具有显著文化意义的物种之一,但也受到威胁。新西兰的Kapiti岛拥有一个Tītī繁殖群,尽管非本地哺乳动物捕食者已被根除,该种群仍在持续下降。关键驱动因素是海洋条件变化和Weka( *Gallirallus australis* )对雏鸟的捕食。邻近的Mana岛也拥有一个Tītī种群,但无Weka,提供了一个天然的“对照”地点。尽管Kapiti及更广泛新西兰地区的Tītī种群在下降,且具有生态和文化重要性,但对其生命率(即从多个不同数据流综合以减轻不确定性)的全面估计却很少。研究人员将来自Mana岛(1991–2025年)和Kapiti岛(2022–2025年)的Tītī数据拟合到集成种群模型(IPM)中,以估计生命率和种群大小,并在两种情景下预测Kapiti种群的未来:现状情景和基于Mana岛繁殖成功率估计的反事实“无Weka”情景。成鸟年生存率估计为0.900(95% CI 0.875–0.920),未成熟个体(即返回繁殖地成为成鸟之前,高峰期在6–7岁)生存率为0.776(0.735–0.816),繁殖概率为0.807(0.723–0.879),Kapiti岛(有Weka)的繁殖成功率为0.019(0.005–0.043),Mana岛(无Weka)的繁殖成功率为0.420(0.374–0.468),Kapiti岛成鸟种群大小为237(147–313)。若无有效干预,从2025年开始的预测显示,到2050年Kapiti种群将下降70%(λ=0.953;0.848–1.00)。然而,反事实预测仍显示持续下降,尽管速度较慢(λ=0.969;0.875–1.000),表明除Weka捕食外还有其他压力。研究结果支持Kapiti岛未来保护管理的决策,强调需要在该岛之外采取行动以应对外部压力源,并对整个新西兰的海鸟和Weka管理具有参考意义,以保护标志性的Tītī。
**研究背景与问题**
海鸟在全球面临严重种群下降,约半数物种数量减少,31%被列为全球受威胁物种。Tītī(灰鹱,*Ardenna grisea*)是南半球数量最多、分布最广的海鸟之一,也是新西兰毛利人的重要文化物种(taonga),并承担连接海洋与陆地营养循环的关键生态角色。然而,新西兰Tītī种群从1976年的3960万只下降至2005年的2270万只,尤其北部小种群下降显著。尽管存在文化、生态重要性和明确下降证据,但缺乏基于现代统计方法(如集成种群模型,IPM)的稳健生命率估计,限制了保护干预的有效性。Kapiti岛(新西兰)拥有一个残留Tītī殖民地,尽管非本地哺乳动物捕食者已被根除,但种群持续下降,主要驱动因素包括海洋条件变化和由Weka(*Gallirallus australis*,一种本土秧鸡)对雏鸟的捕食。邻近的Mana岛无Weka,提供了天然对照。因此,本研究旨在利用这两个岛屿的长期监测数据,通过IPM估计生命率、种群大小,并预测在现状和反事实“无Weka”情景下的未来轨迹,为保护管理提供依据。

**研究内容与结论**
研究人员将Mana岛(1991–2025年)和Kapiti岛(2022–2025年)的Tītī数据拟合至贝叶斯集成种群模型(IPM),估计关键生命率,并预测Kapiti种群在25年内的动态。主要结论:(1)成鸟年生存率0.900(95% CI 0.875–0.920),未成熟个体生存率0.776(0.735–0.816),繁殖概率0.807(0.723–0.879);(2)Kapiti岛繁殖成功率极低(0.019),而Mana岛为0.420,表明Weka捕食是主要限制因素;(3)2025年Kapiti成鸟种群大小为237(147–313);(4)现状情景下,2050年种群将下降70%(λ=0.953);反事实“无Weka”情景下,种群仍下降约54%(λ=0.969),但下降速度减缓。该研究首次为Tītī构建IPM,揭示了Weka捕食之外的生存率压力,强调需同时采取本地管理和远洋因子的应对措施。论文发表在《Ibis》。

**主要技术方法**
1. **集成种群模型(IPM)**:基于贝叶斯框架,整合三个数据集——Mana岛和Kapiti岛的巢穴监测数据(提供繁殖概率与繁殖成功率)、Mana岛长期标记-重捕数据(提供生存率与过渡率)、Kapiti岛短期标记-重捕数据(提供丰度),并假设Mana岛的生存率和过渡率可代表Kapiti种群。
2. **多状态标记-重捕模型**:利用Mana岛35年数据估计未成熟个体和成鸟的生存率,以及从未成年到成鸟的年龄特异性过渡概率(5–9岁)。
3. **Jolly-Seber丰度模型**:基于状态空间框架和数据增强,估计Kapiti岛成鸟种群大小(2022–2025年)。
4. **专家启发法**:通过两轮改进德尔菲法,由8位专家估计每年迁入Kapiti种群的个体数量,以量化移民率。
5. **种群预测**:根据繁殖成功率差异(Kapiti现状 vs. Mana“无Weka”情景),从2025年预测至2050年,计算有限增长率(λ)。

**研究结果**
**繁殖概率与繁殖成功率**
繁殖概率在Kapiti岛(0.807)和Mana岛(0.779)相近且稳定。繁殖成功率差异显著:Kapiti岛仅0.019(0.005–0.043),Mana岛为0.420(0.374–0.468),后者与前者的差距约22倍。Mana岛在2021–2022年因巢穴水淹导致繁殖成功率短暂下降至0.249。

**生存率与过渡率**
基于Mana岛长期数据,成鸟年平均生存率为0.900(0.875–0.920),未成熟个体生存率为0.776(0.735–0.816)。成鸟生存率在2010年出现骤降,随后恢复。年龄特异性过渡率显示,5岁返回的仅5%,6岁超过20%,7岁超过60%,9岁强制全部过渡为成鸟。

**种群大小与移民**
Kapiti岛2025年成鸟种群大小为237(147–313)。专家估计每年迁入个体数为6(0–19)只。

**种群预测**
现状情景下,Kapiti种群从2025年急剧下降,至2050年仅剩71只成鸟(5–233),λ=0.953(0.848–1.017)。反事实“无Weka”情景下,种群下降更慢,至2050年剩108只(11–338),λ=0.969(0.875–1.032),年均下降率比现状低1.6%,但上界显示可能趋于稳定。与无捕食者岛屿Kundy和Putauhinu的繁殖成功率比较,预测下降38%,至2050年剩146只(13–470)。

**讨论与结论**
讨论部分指出,Weka捕食显著降低了Kapiti岛的繁殖成功率,但即使去除Weka影响,种群仍因成鸟和未成熟个体生存率较低而持续下降。这表明远洋因子(如海洋条件、食物供应)是主要驱动因素,与海鸟的k-选择生活史一致。研究局限性包括:假设Mana岛生存率可转移至Kapiti;永久迁移可能被解释为死亡;Mana岛繁殖数据仅4年,且土壤排水问题可能低估最大繁殖潜力。尽管如此,该研究为Tītī提供了最详细的人口统计学分析。结论:(1)若不管理Weka,Kapiti种群将在近期灭绝;(2)即便管理Weka,小种群及许多其他Tītī种群仍因低生存率而持续下降。未来研究应识别合适的Weka管理策略(尊重其作为taonga的文化地位),并查明导致成鸟和未成熟个体低生存率的原因。
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