《Ecology and Evolution》:Life History and Reproductive Parameters in an Increasingly Abundant Killer Whale Population
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生活史参数化是种群监测的基础,尤其对于处于针对性管理框架下的长寿命物种。在东太平洋北部,数十年的照片识别研究已促进了对多个食鱼型“定居型(Resident)”虎鲸(Orcinus orca ater)种群生活史参数的估算。然而,尽管西海岸游荡型(West Co
生活史参数化是种群监测的基础,尤其对于处于针对性管理框架下的长寿命物种。在东太平洋北部,数十年的照片识别研究已促进了对多个食鱼型“定居型(Resident)”虎鲸(Orcinus orca ater)种群生活史参数的估算。然而,尽管西海岸游荡型(West Coast Transient, WCT)食哺乳动物型“Bigg's”虎鲸(Orcinus orca rectipinnus)在加拿大《濒危物种法》下被指定为“受威胁(Threatened)”,且种群数量日益增加,迄今尚未产生可与之比拟的估算值。研究人员利用超过50年的照片识别数据,首次估算了WCT的生活史与繁殖参数,并将估算值与先前发表的同域定居型虎鲸种群进行比较。WCT生活史的若干方面与定居型虎鲸一致:WCT首次成功补充(recruitment)的平均年龄为15.2年(SE=0.4),平均产犊间隔(calving interval)为4.88年(SE=0.13),得出成熟WCT雌鲸年均繁殖力(fecundity)为每头0.20头幼崽。然而,WCT显示出首次补充年龄降低的潜在证据(回归斜率=-0.07,p=0.08),是在研究期(1972–2024)内唯一表现出产犊间隔缩短的种群,并且在本研究评估的任何虎鲸种群中拥有最低的幼崽死亡率。虽然共同的进化谱系使虎鲸许多生活史方面得以保留,这些潜在差异可能与过去5十年WCT种群持续增长有关,并可能反映其核分布区内包括猎物丰度增加在内的生态条件。
研究背景与立项依据:东太平洋北部食鱼型定居型虎鲸的生活史参数已通过数十年照片识别研究获得,但同域分布、食哺乳动物型、被加拿大《濒危物种法》列为“受威胁”且近几十年沿海亚群持续增长的西海岸游荡型(WCT)虎鲸,长期缺乏种群级生活史参数估算,管理上默认套用定居型数值。由于两型在形态、行为、遗传上已显著分化,且WCT经历猎物(海豹等)恢复带来的增长,独立量化其成熟、繁殖力与死亡参数对理解增长机制至关重要。研究人员基于1972–2024年WCT照片识别库开展独立估算,并与南部定居型(SRKW)、北部定居型(NRKW)、南阿拉斯加定居型(SARKW)已发表参数对照,论文发表于《Ecology and Evolution》。
主要技术方法:数据源于加拿大渔业海洋部与Bay Cetology维护的WCT照片识别档案,个体以背鳍形态及鞍斑、眼斑先天与后天瘢痕判定,年度(1972–2018)与季度(2019–2024)留存在场/死亡状态,出生年取母最后一次无崽与首次见崽的年区间,死亡年取末次见与关联群多次完整 encounte 缺失区间;雌性成熟定义为产出存活≥1年的可行(viable)幼崽,首次补充年龄(AFR)按DeMaster法以P(x)=t(x)/n(x)求期望,年龄不确定者剔除,并用无年度观测缺口亚样校正;年龄别繁殖力(FECf(x))限1972年<10岁雌鲸,年产犊率取可行幼崽产犊间隔倒数;幼崽死亡率按MR(x)=1-SR(x)在0–1、1–2、2–5、5–10、10–16岁池化,死亡年不确定者在最小最大死亡年间均摊;趋势检验用GAM(mgcv,Tweedie/高斯误差)筛选后接GLM,AFR与产犊间隔对出生年/产犊年/母龄做线性回归, bootstrap(1000次)估SE与CI,并做每年≤3间隔重采样敏感性分析。
研究结果
3.1 遭遇记录:1972–2024年共9427次encounter,鉴定580个体,2024年末假定存活396头(雌174、雄99、未知123),沿海亚群385头,夏季(6–9月)占>60%,后期公众贡献使年encounter从7.3升至2024年>950。
3.2 补充(Recruitment):87头已知龄雌鲸产出首头可行幼崽,AFR均值15.2年(SE=0.4,95%CI 14.5–15.9),最早10岁最晚27岁;首繁年龄(AFRP)15.1年(SE=0.2);无观测缺口亚样(n=41)与全样差不显著;AFR随出生年微降(斜率-0.07,p=0.08)。
3.3 繁殖力(Fecundity):153头雌鲸3306动物年,可行幼崽见于10–43岁,20–29岁龄组最高(0.18±0.01),30–50岁0.13±0.02;全期256个产犊间隔(385可行幼崽)均值4.88年(SE=0.13),年均0.20崽/雌;间隔随母龄增(斜率0.093,p<0.0001),随产犊年降(1980年代均6.78年→2010年代4.66年,斜率-0.04,p=0.008),重采样中母龄显著性99.5%、年份88.3%;高频观测亚样(n=100间隔)均值4.13年、年产0.24。
3.4 死亡率(Mortality):464头新生鲸4230动物年,0–1岁年死亡率0.045(±0.009),为四种群最低(SRKW 0.215,NRKW 0.078,SARKW 0.054),1岁后陡降,呈典型“浴盆形”。
讨论总结:跨型一致参数(成熟龄、平均产犊间隔、随龄繁殖力下降)表明虎鲸基线生活史保守;WCT特异动向——AFR边际下降、产犊间隔缩短、幼崽死亡率最低——与沿海猎物(海豹、海狮)自1970年代保护后恢复吻合,使雌鲸能在2–3年短间隔下同时妊娠哺乳,提高补充效率。行为上WCT离母系散群、小群狩猎也可能降低资源竞争与仔鲸攻击损失。局限在于早年encounter稀疏致检测偏倚、日历年分辨率掩盖季节、雄性成熟未估、沿海亚群≠全WCT分布。结论段译文:研究人员发现尽管生态与遗传分化,WCT与定居型共享多数生活史特征,两谱系约35万年前分化后保留基部性状;细微差异(产犊间隔动态、早期死亡)反映对猎物偏好分歧的行为分化所致环境压力差异。WCT沿海增长引向何时达承载力的疑问,但虎鲸长寿、低补充、单胎使其对资源扰动响应迟缓,未来持续照片识别与社区科学(finwave.io)对照同域各型将支撑进一步分析。