林鹬（Tringa glareola）的性大小二态性与性别判定

《Birds》：Sexual Size Dimorphism and Sex Discrimination in the Wood Sandpiper (Tringa glareola)

　　

鸟类性别鉴定的可能性对于研究其生态与行为的各个方面具有重要意义。判别函数（discriminant function, DF）在羽色单态性（monomorphic）鸟类物种的研究中日益普及，因为这些方法成本低廉且非侵入性。本研究提供了首个基于外部体尺测量（external body measurements）的判别函数，该函数可能有助于确定一种常见鸻鹬类（wader）——林鹬（Tringa glareola）的性别。在所有线性体尺测量中，雌性均大于雄性；然而，由于两性之间高度重叠，无法使用单一测量值来确定性别。研究人员提供了包含最常用线性测量值（翅长和喙长）的判别方程。将判别函数值（discriminant function value, D3）< –0.409的个体识别为雄性，D3 > 0.217的个体识别为雌性，会导致每性别仅5%的个体被错误分类，但会使多达83%的个体无法确定性别。若允许10%的错误分类率，则临界值（cut-off value）变为雄性–0.509和雌性0.633，并将未确定性别的个体比例降至66%。本研究提出的方法允许在林鹬未来的生态学研究中考虑性别特异性模式，并可应用于历史数据。

**论文解读：林鹬（Tringa glareola）的性大小二态性与性别判定**

**研究背景与问题**
在鸟类生态与行为研究中，准确判定个体性别至关重要，涉及觅食、栖息地选择、迁徙物候等多个方面。许多鸟类可通过羽色特征直接区分性别，但鸻形目（Charadriiformes）中许多物种呈现羽色单态性，两性外观相似，线性体尺测量值高度重叠，如林鹬（Tringa glareola）。林鹬是一种广泛分布于欧亚大陆的长距离迁徙鸻鹬类，全球种群约300万–480万只，迁徙途经欧洲内陆时是最常被捕获和环志的鸻鹬类之一。然而，此前研究因缺乏可靠的外部形态性别鉴定方法，常需忽略潜在的性别差异。分子性别鉴定虽精确，但成本高、需专业设备，不适用于大规模环志站数据。因此，研究人员旨在开发基于体尺测量的判别函数，以实现对成鸟的非侵入性、低成本性别判定，并评估其可靠性及适用范围。该论文发表在《Birds》期刊上。

**关键技术与方法**
研究人员于2015–2021年春季（3月底至5月中旬）在白俄罗斯图罗夫（Turov）附近普里皮亚季河（Pripyat River）的洪泛草甸进行野外采样，该地是鸻鹬类重要中途停歇地。共捕获168只成鸟（分子性别鉴定后70只雌性、98只雄性），测量翅长（wing length, WL）、跗蹠加趾长（tarsus plus toe length, TTL）、头全长（total head length, THL）、喙长（bill length, BL）、鼻沟长（nalospi length, NL）和跗蹠长（tarsus length, TL）。通过分子方法（基于CHD-W和CHD-Z基因的PCR扩增）确定性别。采用线性判别分析（linear discriminant analysis, LDA）构建判别函数，利用向后逐步选择及常用测量组合，并通过刀切法（jackknife procedure）验证分类准确性。

**研究结果**
**3.1 形态测量差异**
雌性在所有线性测量中均大于雄性。鼻沟长（NL）的性二态性指数（SDI）最高，其次为喙长（BL），而头全长、跗蹠长、跗蹠加趾长和翅长的二态性略低。两性线性测量值存在大量重叠，仅14%的雄性和20%的雌性落在两个最二态性状（NL和WL）的95%预测区间之外。

**3.2 判别方程构建**
向后逐步LDA选择鼻沟长和翅长纳入判别函数（D1）。刀切法验证显示，D1及包含翅长和喙长的方程（D3）分类准确率最高，约73%。两性中雄性准确率（约82–86%）高于雌性（约57–60%）。跗蹠相关测量对判别贡献较小，纳入后未提高总体分类率。研究人员推荐使用D1或D3方程，其中D3因喙长为标准测量而更易应用于历史数据。

**3.3 判别阈值与应用**
D3得分在-2.076至2.048之间重叠。若设置5%错误分类率，将D3 < –0.409判为雄性、D3 > 0.217判为雌性，则83%个体无法判定性别；若允许10%错误分类率，临界值调整为-0.509和0.633，未判定比例降至66%。

**讨论与结论**
林鹬的性二态性较弱，与Tringinae亚科中Tringa和Actitis属其他物种相似，但弱于Calidrinae和Gallinagininae亚科。二态性程度可能与婚配制度相关：林鹬为单配制，两性均参与育雏，且雄鸟无特技飞行展示，因此选择压力弱，导致两性体尺差异小。与其他鸻鹬类一致，与资源利用相关的性状（喙长、鼻沟长）二态性高于与运动相关的性状（跗蹠长）。本研究的判别函数准确率约27–29%错误分类率，但在大样本中通过设置5%或10%阈值可有效检测性别差异（如迁徙物候）。需注意：该函数仅适用于成鸟，且可能受种群间变异、秋季换羽后翅长磨损等因素影响，在应用时需谨慎。

**结论**
本研究提出的判别函数允许以约27–29%的错误分类率对林鹬进行性别判定。尽管有效性相对较低，但通过对大样本鸟类设置5%或10%的正确性别判定阈值，可在林鹬生态学研究中检测性别相关差异。此外，未来开展该物种的体尺研究时，建议用鼻沟长测量替代喙长测量，因其测量边界更易识别。