《Ibis》:A half century of monitoring reveals contrasting survival responses of Icelandic seabirds to climate and fisheries pressures
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本文基于1974-2021年环志数据,首次系统评估了冰岛西部布雷扎湾五种共生海鸟(北极鸌、大西洋海雀、黑海鸠、黑腿三趾鸥和欧洲鸬鹚)的成鸟存活率。研究采用伯纳姆模型(Burnham model)量化了时间变异规律,发现多数物种在1990年代末至2000年代初出现存活率下降,其后部分恢复。结果凸显了觅食生态位(如近岸觅食者vs.广食性物种)对环境压力的差异化响应,为北大西洋海洋生态系统变化提供了关键指示。
研究背景
海鸟作为海洋环境变化的哨兵物种,其成鸟存活率是评估种群健康状况的核心参数。冰岛作为北大西洋海鸟的重要栖息地,为研究长期生态变化提供了天然实验室。本研究利用1974-2021年在冰岛西部布雷扎湾开展的鸟类环志计划数据,首次系统评估了五种共生海鸟的成鸟存活率动态,揭示了气候变暖和渔业压力对不同生态位物种的差异化影响。
研究方法
研究采用捕获-标记-重捕(CMR)与死亡回收相结合的伯纳姆模型(Burnham model),估算了北极鸌(Fulmarus glacialis)、大西洋海雀(Fratercula arctica)、黑海鸠(Cepphus grylle)、黑腿三趾鸥(Rissa tridactyla)和欧洲鸬鹚(Gulosus aristotelis)的成鸟真实存活率(S)。模型参数包括时间变异的存活率(St)、重捕率(pt)、死亡报告率(r)和栖息地忠诚度(F)。针对数据限制,对部分物种引入了标记后时间效应(tsm)和陷阱依赖效应(td)进行校正。
研究区域布雷扎湾拥有约3000个岛屿和礁石,支撑着14种海鸟、约85万对繁殖群体。 fieldwork集中在弗拉泰岛(65.37°N, 22.92°W)及周边17个站点,采用巢穴捕捉、徒手掏挖和竿网等方式进行环志。为最大化数据利用率,将环志雏鸟成年后首次重捕个体纳入成鸟分析。
物种特异性存活模式
北极鸌:三时段模型(S3tp)显示存活率从1995年前的0.95±0.02降至1995-2004年间的0.94±0.02,2005年后显著回升至0.99±0.004。其广食性和远距离觅食策略可能缓冲了局部环境波动。
大西洋海雀:存活率在1995-2004年间最低(0.77±0.03),与此时期冰岛南部沙鳗种群崩溃时间吻合。后2004年恢复至0.97±0.02,反映其对猎物资源变化的敏感性。
黑海鸠:存活率在1995-2004年间显著下降(0.80±0.02),与此阶段当地刺网渔业副捕集高发期重叠。死亡报告率高达0.14±0.01,显示渔业活动对其种群的显著压力。
欧洲鸬鹚:年际波动剧烈,1997年存活率低至0.21±0.17,2018年升至0.92±0.07。其近岸底栖鱼类觅食习性使其易受局部渔业和饵料变化影响。
黑腿三趾鸥:因重捕数据有限,仅能估计恒定存活率(0.82±0.02)。其表面觅食习性可能使其更易受海洋表层环境变化冲击。
生态驱动机制分析
气候与饵料关联:1995-2004年的存活率下降与北大西洋涛动(NAO)正相位期、海水升温和沙鳗资源衰退同步。专性捕食者(如海雀)比广食性物种(如北极鸌)更易受饵料波动影响。
渔业副捕集:黑海鸠和鸬鹚的高死亡报告率(分别达229例和111例)主要来自刺网渔业副捕集。尽管2000年后渔业管理加强,但其存活率恢复幅度小于海雀,提示副捕集压力持续存在。
栖息地忠诚度:除三趾鸥因数据限制固定F=1外,其他物种栖息地忠诚度均较高(0.90-0.95),减少了个体迁移对存活率估计的干扰。
北大三角对比视角
与北大西洋其他种群比较显示,冰岛海鸟存活率总体处于中等水平。例如冰岛海雀存活率(0.87)低于美国缅因州种群(0.95),但高于挪威部分种群(0.82-0.85)。这种地理差异凸显了区域海洋环境异质性的影响。
保护启示与展望
研究强调长期监测对识别人为压力关键窗口期的重要性。近岸觅食物种(如鸬鹚、海鸠)的存活率更易受局部渔业管理措施影响,而远洋物种(如北极鸌)则对气候驱动的生态系统级联变化更敏感。未来需结合猎物丰度、海洋温度等环境变量,深化对存活率驱动机制的机理解析。
数据可及性
本研究所有数据均遵循合理请求共享原则,为北大西洋海鸟保护政策制定提供了科学基准。