《Journal of Avian Biology》:Drought-driven foraging adjustments in breeding white storks Ciconia ciconia: GPS tracking insights from two French marshes
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本研究通过GPS/加速度记录仪追踪法国两大沼泽地繁殖白鹳,首次在精细时空尺度揭示干旱胁迫下其觅食行为可塑性。结果表明:干旱条件下白鹳通过扩大家域范围(KDE95%)、增加觅食距离与时间占比(%foraging)应对食物短缺;育雏规模与日龄显著影响成鸟活动强度(ODBA)与时间分配策略,雌性表现出更高觅食投入。研究为气候变化下湿地顶级捕食者的行为适应机制及生态系统保护提供关键实证。
研究背景
气候变化引发的极端干旱事件正深刻影响湿地生态系统,尤其对高营养级消费者如白鹳(Ciconia ciconia)造成食物资源压力。作为依赖水生无脊椎动物和两栖类的湿地顶级捕食者,白鹳对干旱导致的土壤干燥和渗透性变化极为敏感,其繁殖期觅食行为调整是评估气候影响的重要窗口。
研究方法
研究团队在法国大西洋沿岸卢瓦尔河与吉伦特河口沼泽地,对21只繁殖白鹳进行四年(2020-2023)追踪,包含2022年极端干旱年份。通过绑缚于跗跖的OrniTrack-L40 GPS/加速度记录仪(重量占体重约1%),每30分钟采集一次GPS定位(20秒内最后一点用于分析)和三维加速度数据(10秒,10 Hz)。利用机器学习模型(XGBoost)对加速度信号36个特征进行分类,以行走行为作为觅食代理指标,精度达96%。
核心发现
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干旱驱动空间策略调整:标准化降水蒸散指数(SPEI)每降低1单位,白鹳日均觅食距离增加20.2%(图3a),家域面积(KDE95%)扩大31.3%(图3c)。2022年干旱期间,个体平均觅食距离达1890米,家域面积2345公顷,符合“双策略觅食理论”中能量最大化策略的响应特征。
- 2.
育雏需求塑造行为强度:雏鸟日龄与活动强度(ODBA)正相关,第二育雏期ODBA比第一期高69.66 mG(图4)。育雏数≥4只的个体家域面积较单雏个体缩小73%,反映其通过增加往返频次缩短单次觅食距离的时间最小化策略。
- 3.
性别差异显著:雌性白鹳觅食时间占比(%foraging)比雄性高0.36单位(图5a),ODBA值高36.11 mG,可能与雌性捕食效率较低或猎物选择性更强有关。
- 4.
干旱与内在因子无交互作用:未发现SPEI与性别、育雏规模的显著交互效应,可能受样本量限制,但提示个体差异(如经验、社会互动)可能调节干旱响应。
研究意义
本研究通过多维度行为指标(家域、距离、ODBA、%foraging)量化了白鹳对干旱的生态适应潜力,证实SPEI可作为湿地食物可及性的有效代理指标。结果强调气候变化下湿地物种的行为可塑性存在阈值,长期干旱可能通过增加亲代能量消耗影响种群续存,为湿地生态系统保护提供关键行为生态学依据。