兴衰动态驱动沙漠猛禽群落饮食结构:气候变化下捕食者-猎物互作的新见解

《Ecology and Evolution》:Boom-Bust Dynamics Drive Community-Wide Dietary Structuring in Desert-Dwelling Raptors

【字体: 时间:2026年02月01日 来源:Ecology and Evolution 2.3

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  这篇综述系统揭示了澳大利亚沙漠猛禽群落的饮食结构如何受降雨触发的“兴盛-衰败”动态驱动。研究表明,在资源丰沛的兴盛期,猛禽饮食生态位宽度变窄,物种间食物重叠度增加;而在衰败期,猛禽则拓宽食性以适应资源匮乏。猛禽的移动生态(定居、局部游牧、游牧)显著影响其饮食策略的可塑性。文章强调,理解这种动态对预测气候变化(如干旱加剧)如何通过影响猎物资源而威胁猛禽(尤其是食性特化物种)的生存至关重要。

  
材料与方法
研究区域位于澳大利亚中东部的辛普森沙漠,该地区具有典型的干旱环境特征,生态系统动态遵循“脉冲-储备”范式,即降雨是初级生产力的主要驱动因素。研究人员通过长期(1990年至2011年)收集猛禽的呕吐食团和剩余猎物残骸,分析了19种猛禽的饮食组成。根据长期的小型哺乳动物捕获记录和降雨数据,将采样期明确划分为“兴盛期”(大雨后啮齿动物等种群暴发)和“衰败期”(低生产力时期),以探究不同生产力时期猛禽的饮食结构变化。统计分析采用了莱文斯标准化指数计算饮食生态位宽度,利用皮安卡指数评估物种间饮食重叠度,并运用广义线性模型(GLM)和多元丰度分析等方法来检验不同假设。
结果
假设1:饮食生态位宽度与重叠度
研究发现,与兴盛期相比,衰败期猛禽群落的平均饮食生态位宽度显著增加(模型 β = 0.350),表明在资源匮乏时期,猛禽会取食更多样化的猎物。相反,在兴盛期,猛禽物种间的饮食重叠度更高,说明当偏好猎物丰富时,不同物种会集中捕食相似的猎物。物种间的饮食重叠变化存在差异,例如,letter-winged kite (Elanus scriptus) 在兴盛期与多数物种的饮食重叠增加,而 black kite (Milvus migrans) 和 spotted harrier (Circus assimilis) 则表现出下降。
假设2:物种组间饮食差异
猛禽的物种分类(隼形目、鹰形目、鸮形目)及其移动生态(定居、局部游牧、游牧)与时期的交互作用显著影响饮食组成。例如,鸮形目(如 barking owl, Ninox connivens) 在不同时期均稳定捕食小型哺乳动物和昆虫。鹰形目猛禽的饮食变化较大,在兴盛期更多捕食鸟类,衰败期则转向爬行动物。隼形目猛禽的饮食相对稳定,但衰败期爬行动物的比例显著升高。
假设3:小型哺乳动物的作用
作为对降雨响应最迅速的猎物类群,小型哺乳动物(尤其是长毛鼠 Rattus villosissimus) 在兴盛期猛禽饮食中的比例显著高于衰败期。游牧性猛禽(如 letter-winged kite)对小型哺乳动物的依赖度在不同时期都保持高位,而定居性和局部游牧性物种在兴盛期也会增加对其捕食。
假设4:移动生态的影响
定居性猛禽的饮食在不同时期相对稳定,显示出较高的饮食可塑性。游牧性和局部游牧性猛禽的饮食则随时期波动显著,在兴盛期更集中于其偏好猎物(如小型哺乳动物或鸟类),在衰败期则被迫拓宽食谱。
假设5:饮食结构的时间漂变
分析发现,随着时间推移,鹰形目猛禽饮食中小型哺乳动物的平均比例下降,而隼形目猛禽饮食中鸟类的比例上升。局部游牧性猛禽也表现出类似趋势,即鸟类摄入增加,小型哺乳动物摄入减少。这表明,除了短期的“兴盛-衰败”动态外,可能存在长期的饮食结构变化趋势。
讨论与意义
本研究首次在群落水平上揭示了干旱区“兴盛-衰败”动态如何驱动猛禽的饮食结构。猛禽通过调整食性来应对资源波动,这种可塑性是其在水资源不可预测的环境中持久生存的关键策略。然而,食性特化的物种(如 letter-winged kite, grey falcon Falco hypoleucos) 可能更易受气候变化导致的长期干旱或降雨模式改变的影响,因为它们难以迅速转换猎物。研究强调,气候变化通过改变猎物丰度间接影响顶级捕食者的生态,对未来猛禽的保护具有重要启示。在管理实践中,需特别关注特化物种,并考虑气候变化与野火等其他胁迫因子的交互作用。未来的研究应结合系统调查,并拓展至包含秃鹫等食腐鸟类的生态系统,以更全面理解全球变化下猛禽群落的响应。
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