北极厚嘴海鸦（Uria lomvia）育雏期雌雄觅食生态差异：GPS追踪与生态位分区揭示性别特异性策略

《Scientific Reports》：Sex differences in foraging ecology of the chick rearing Brünnich’s Guillemots (Uria lomvia) breeding in a High Arctic colony

本研究针对高北极地区厚嘴海鸦（Uria lomvia）育雏期雌雄个体觅食生态差异展开研究。通过结合GPS追踪与遥感技术，研究人员发现尽管两性觅食行程特征相似，但雄性倾向于在离巢较近（41.8±23.11 km）的大陆架区域（低海表温度）觅食，而雌性则探索更远（54.2±20.85 km）的次优觅食区（高海表温度、较大深度）。雌性利用更多样化的栖息地，觅食生态位（由海表温度、海水深度和离巢距离定义）比雄性更宽。该研究揭示了单形性海鸟如何通过不同的觅食策略平衡育雏期投入。

　　

在北极广袤的冰原上，厚嘴海鸦（Uria lomvia）这种单形性海鸟正面临着气候变化的严峻挑战。作为北极生态系统中的重要指示物种，它们的生存策略一直备受关注。特别是在育雏期，雌雄个体需要平衡亲代投资与自我维持之间的微妙关系。以往研究表明，在低北极地区，厚嘴海鸦存在明显的性别差异：雌性为两周以上的雏鸟提供更多食物，而雄性花费更多时间守护巢穴，并在雏鸟离巢后独自承担照顾责任。然而，在高北极地区，这种性别差异的研究却相对匮乏。

为了填补这一知识空白，来自格但斯克大学的研究团队在斯瓦尔巴群岛南部的Hornsund峡湾Gn?lodden悬崖上的厚嘴海鸦繁殖地展开了一项创新性研究。这项研究首次结合GPS追踪和遥感技术，深入探究高北极地区厚嘴海鸦育雏期雌雄个体的觅食生态差异。研究地点位于北纬77°的高北极地区，这里受到两种水团的影响：携带寒冷北极水的S?rkapp沿岸流和输送温暖大西洋水的西斯瓦尔巴德流，形成了独特的海洋环境。

研究人员在2016年7月的育雏期进行了野外工作，成功为5只雌性和10只雄性厚嘴海鸦安装了GPS记录仪。这些设备的重量仅占鸟类体重的0.6%-1.3%，远低于3%的安全阈值。通过15分钟的定位采样间隔，研究团队详细记录了海鸦的觅食行为。同时，利用分子生物学方法对个体进行性别鉴定，确保了数据的准确性。

研究团队提出了三个关键预测：首先，由于厚嘴海鸦亲代投资的性别差异，预计两性会表现出觅食行程特征和生态位宽度的差异；其次，基于自我维持假说，预计雌性在雏鸟离巢前会提供更多食物；最后，考虑到时间性食物耗竭效应，预计随着育雏期推进，亲鸟会到更远的地方觅食。

主要技术方法包括：GPS追踪技术记录个体运动轨迹，遥感数据（MODIS Aqua卫星）获取海表温度（SST）和叶绿素a浓度（CHLA）等环境参数，自动相关核密度估计（aKDE）分析核心和家庭活动范围，生态位ROVER分析评估觅食生态位宽度，以及广义线性混合模型（GLMM）和线性混合模型（LMM）进行统计分析。

家域和核心活动范围

研究发现雌雄个体的核心活动范围（雌性：1,514.6±670.75 km²，雄性：1,687.9±1,069.69 km²）和家域范围（雌性：307.6±108.94 km²，雄性：315.1±239.17 km²）无显著差异。两性家域重叠度高（BA=0.92），表明它们共享相似的觅食区域。

觅食行程特征

尽管两性觅食行程的整体特征相似，但随着育雏期推进，行程距离和持续时间显著增加。在潜水行为方面，随着育雏期推进，鸟类潜水频率显著增加（GLMM，z=3.005；P=0.003）。雌性表现出比雄性更高的潜水次数趋势（P=0.064），且交互作用分析显示，随着育雏期推进，雌性每趟行程的潜水次数增加，而雄性则减少（GLMM；z=-2.332；P=0.02）。

觅食地点特征

研究发现了显著的性别差异：雌性的觅食地点离巢穴更远（中位数60.7 km），而雄性更近（中位数47.2 km）。环境条件也存在明显差异：雌性在较温暖的水域（SST较高）和较深的海域觅食，而雄性偏好较冷、较浅的水域。随着育雏期推进，这些差异更加明显，雌性表现出更快的环境条件变化速率。

生态位宽度分析

雌性的三维觅食栖息地生态位（由SST、DEPTH和COLDIST定义）显著宽于雄性（Wilcoxon检验；V=2,001,000；P<0.0001）。雌性在温度和深度梯度上利用的微生境范围更广，而雄性偏好环境条件变化较小的栖息地。生态位重叠分析显示，雌性对雄性的重叠度为76-88%，而雄性对雌性的重叠度为83-92%。

研究结论表明，高北极地区厚嘴海鸦在育雏期存在明显的性别特异性觅食策略。虽然两性在觅食行程特征上相似，但在空间利用和环境偏好上存在显著差异。雄性采用"风险规避"策略，在离巢较近的最适条件下觅食，这可能与其需要守护巢穴和准备后续的育雏责任有关。雌性则采用更"风险偏好"的策略，探索更远、环境更多样的区域，可能以获取更高质量的食物。

这种性别差异体现了亲代投资权衡的巧妙平衡：雄性通过稳定的低风险策略确保当前繁殖成功，而雌性可能通过获取高质量食物来补偿其较高的亲代投资。随着育雏期推进，时间性食物耗竭效应影响两性，但雌性受影响更大，表现为更快的觅食距离增加和潜水频率变化。

该研究发表在《Scientific Reports》上，为理解单形性海鸟的性别特异性生态适应提供了重要见解。在气候变化背景下，这种精细的生态位分区策略可能对物种的生存和繁殖成功至关重要。研究结果强调了考虑性别差异在海洋保护规划中的重要性，特别是在制定海洋保护区和评估气候变化影响时。