《Frontiers in Marine Science》:Abundance of Indian Ocean humpback dolphins (Sousa plumbea) along the Garden Route of South Africa
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人类开发活动正对全球沿海生态系统施加日益增长的压力。沿海海豚因此暴露于一系列人为威胁之下,然而对于许多物种而言,种群规模与动态知识的匮乏阻碍了有效的保护规划。驼背海豚属(Sousa spp.)四个物种栖息于全球浅水沿海水域,均受人类活动威胁。在南非海岸,濒危的
人类开发活动正对全球沿海生态系统施加日益增长的压力。沿海海豚因此暴露于一系列人为威胁之下,然而对于许多物种而言,种群规模与动态知识的匮乏阻碍了有效的保护规划。驼背海豚属(Sousa spp.)四个物种栖息于全球浅水沿海水域,均受人类活动威胁。在南非海岸,濒危的印度洋驼背海豚(Sousa plumbea)分布于一个小型且衰退的种群中,其丰度被认为少于500头。本研究估算了该物种在南非南岸花园大道段的丰度与群体结构。研究人员于2014年3月至2015年6月开展照片识别(photo-identification)调查,并对65个已识别个体的遇见史拟合贝叶斯开放种群(Jolly-Seber)模型。海豚在研究区西部尤以Goukamma海洋保护区(MPA)内遇见最为稳定,且从未以大体群出现。研究人员估算调查期内研究区约有89头个体,约占该物种南非最新丰度估算值的五分之一。研究人员亦分析了Plettenberg湾(研究区子集)间歇收集的照片识别数据以评估局地丰度的时间变化。结果显示在可比较的12个月周期内丰度下降,后验均值由2002/03年的112头降至2012/13年约60–70头及2014/15年相应水平,与该物种分布范围内其他区域的下降报道一致。本研究凸显花园大道区域对该物种保护的重要性,并为评估未来种群变化提供了宝贵基线。
研究背景方面,沿海海豚栖息于受捕捞、污染与开发重度影响的近岸环境,面临栖息地退化、污染物生物累积、误入刺网、船舶扰动及渔业竞争等威胁。驼背海豚属含四个物种,其中印度洋驼背海豚(Sousa plumbea)分布于西至南印度洋温带与热带沿岸,南非种群沿南海岸与东海岸分布,栖息水深通常小于25米,高度依赖河口与浅礁。该物种被IUCN与南非哺乳动物红色名录列为濒危,南非总丰度估计已降至约500头,但既往估算多局限于单个海湾、时长不一、方法各异,难以比较。为弥补碎片化管理,研究人员在南非南岸花园大道152公里岸段(Goukamma、Robberg、Tsitsikamma三个海洋保护区涵盖其中约57%)开展2014年3月至2015年6月共16个月的船基照片识别调查,并以贝叶斯Jolly-Seber开放种群模型估算超种群(superpopulation, N?)规模,同时重分析Plettenberg湾2002/03、2012/13历史数据以滚动12个月窗口评估时间趋势。论文发表于《Frontiers in Marine Science》。
关键技术方法上,研究人员采用船基沿岸搜索(航速约8节、Beaufort≤3),对遇见个体拍摄背鳍照片并借Discovery系统按缺刻与色素瘢痕分级匹配,仅纳入质量Q1–Q2且辨识度D1–D2的青少年与成体(排除无标记幼崽);以遇见率(次/小时)与群体大小描述空间利用;丰度估算采用贝叶斯参数化Jolly-Seber模型,常数月存活概率φ.,时间依赖重捕概率pt与进入概率bt,借JAGS三链MCMC(2万迭代、烧入5千、稀释2倍)获得后验,并按可辨比例θ?=0.957修正超种群至总丰度N?total=N?distinctive/θ?;Plettenberg湾历史数据以连续12个月滚动窗口独立拟合同模型以消弭周期长度偏差。
研究结果部分,遇见率与群体结构显示:2014/15年共98次遇见、554小时努力量,Knysna段遇见率最高(0.19±0.10次/小时)且57.4%遇见落入Goukamma MPA(显著高于其占岸线28.5%的预期,p<0.001),Plettenberg湾仅14.3%遇见在Robberg MPA内(预期29.9%,p=0.043),Tsitsikamma段最低(0.11±0.12);群体仅单体或小型(均值4.56,范围2–12),成体占80%以上,未见大群。照片识别与丰度估算方面,65个个体入册(Knysna 43、Plettenberg 33、Tsitsikamma 26,有重叠),发现曲线未饱和;Jolly-Seber后验均值超种群89头(90%HDI:74–101),重捕概率约0.2;Plettenberg湾滚动12个月丰度由2002/03年后验均值112头(HDI:74–145)降至2012/13年59头(42–75)与2014/15年69头(44–95),2002/03至2014/15变化后验均值-35.5%(HDI:-3%至-67%)。
讨论部分总结:花园大道西部Goukamma MPA及周边Buffels湾因岩礁与河口生产力成为核心利用区,而Robberg MPA覆盖暴露岩岸致遇见偏低,时段波动与夏季新个体涌入提示季节移动。89头估计值约占南非全国约500头的五分之一,证实该段对国家种群贡献显著。与Algoa湾等其他南岸站点下降报道一致,但各历史估算因是否含幼崽、研究时长(Kwok 60个月估461头含幼崽不可比)、标度因子差异须谨慎对待;明确成体+亚成体目标群体定义是跨研究比较前提。该区域相对低的人为压力(无防鲨网、无大港)与MPA叠加赋予保护价值,但Knysna与Plettenberg湾河口排污重金属/有机氯、部分核心区未护仍存隐患。结论翻译如下:南非印度洋驼背海豚保护状况长期堪忧,本研究给出南岸152公里含三MPA的最广尺度之一估算,2014/15年超种群约89头,Plettenberg湾12个月丰度自2002/03年112头降至2014/15年约69头,花园大道承载全国种群近五分之一,亟需重启标准化长期监测并辅以太声学或航空调查,以为这一濒危近岸鲸豚提供可评估未来变迁的临界基线。