《Avian Research》:Urbanization enhances the breeding performance but does not affect the reproductive success of Chinese Blackbird (
Turdus mandarinus)
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本研究针对快速城市化背景下鸟类繁殖适应机制不清的问题,以乌鸫(Turdus mandarinus)为模式物种,通过6年野外监测(168个巢)系统评估了城市化梯度对繁殖参数的影响。研究发现城市化促使乌鸫产卵期提前、卵体积增大,且捕食风险降低,最终繁殖成功率未受负面影响,揭示了鸟类通过繁殖策略可塑性成功适应城市生态过滤的机制,为发展中国家快速城市化区域的鸟类保护提供科学依据。
随着城市化进程的加速,自然栖息地不断被人工景观所取代,这种生境变化对野生动物的生存和繁殖构成了严峻挑战。作为城市生态系统的指示物种,鸟类对栖息地变化尤为敏感。虽然部分特化物种因栖息地破碎化和资源短缺面临生存危机,但令人惊讶的是,越来越多鸟类成功殖民城市环境,其中乌鸫(Turdus mandarinus)就是中国南方城市中常见的成功适应者。然而,在快速发展中国家的快速城市化进程中,鸟类如何通过调整繁殖策略来应对城市化压力的机制尚不明确。
为探究这一问题,南昌大学的研究团队在2018-2023年的繁殖季节(3-7月)对168个乌鸫繁殖巢进行了系统监测。研究通过记录环境因子(巢树变量、隐蔽度变量)、雏鸟表型特征、巢捕食事件数量,并量化城市化评分,深入分析了城市化对乌鸫繁殖表现的影响。
研究采用广义线性模型和结构方程模型分析发现,随着城市化梯度增加,乌鸫表现出产卵期提前和卵体积增大的趋势。更重要的是,城市化并未对雏鸟生长状况产生负面影响,且高城市化区域的捕食风险显著降低。最关键的是,乌鸫的繁殖成功率并未因城市化而下降。这些结果表明,乌鸫通过调整繁殖行为成功适应了快速城市化,某些高度城市化区域可能适合鸟类种群的繁殖。
研究团队运用了几项关键技术方法:通过系统性巢位调查和环境因子测量,记录了巢位特征参数;使用红外相机监测巢捕食事件;采用双尺度城市化评分法(小尺度SSUS和大尺度LSUS)量化城市化梯度;运用广义线性模型和结构方程模型分析环境因子与繁殖参数的复杂关系。所有巢位样本来自南昌大学前湖校区和余干县的野外监测点。
研究结果揭示了城市化对乌鸫繁殖的多方面影响:
在繁殖参数变异方面,大尺度城市化评分(LSUS)与产卵期呈负相关(β = -4.919, p = 0.014),与卵体积呈正相关(β = 0.178, p < 0.001)。但雏鸟数量、孵化率、繁殖成功率和离巢率等参数并未随城市化评分发生显著变化,表明乌鸫在维持繁殖成功率的同时,调整了繁殖投入策略。
雏鸟表型特征分析显示,城市化对雏鸟生长状况影响有限。喙长(β = -0.558, p = 0.070)、跗跖长(β = -0.896, p = 0.125)和体重(β = -2.624, p = 0.127)与城市化呈负相关趋势,而翅长(β = 2.589, p = 0.080)呈正相关,表明不同身体部位对城市环境的响应存在差异。
通过结构方程模型解析影响繁殖成功的路径发现,城市化通过产卵期(β = -0.336, p < 0.001)、窝卵数(β = 0.327, p < 0.001)和卵体积(β = 0.330, p = 0.002)等路径对雏鸟数量产生正向影响。同时,巢上覆盖度、巢高和种内巢间距等环境因子也在城市化影响繁殖成功的路径中发挥重要作用。
巢捕食分析结果显示,在168个监测巢中,28个遭遇捕食事件。未捕食巢具有更高的小尺度城市化评分(t = 2.091, p = 0.043)、树木地径(t = 2.545, p = 0.014)和隐蔽度(t = 2.378, p = 0.019)。红外相机记录到的主要捕食者包括赤链蛇(Lycodon rufozonatus)、黄胸鼠(Rattus flavipectus)和大山雀(Parus major)等。
研究结论表明,乌鸫通过繁殖策略的可塑性调整成功适应了城市化环境。产卵期提前可能与城市热岛效应导致的昆虫资源提前出现有关,而卵体积增大则可能是对后续食物短缺的适应性投资。稳定的窝卵数(5.04 ± 0.81)可能处于该物种的最优范围,受到稳定化选择作用。
讨论部分强调了鸟类在城市环境中成功定殖的权衡机制。虽然高度城市化区域的地表无脊椎动物资源相对匮乏,但城市环境提供的多种巢位选择、减少的捕食压力以及温暖的小气候等益处,可能抵消了食物短缺的成本。巢位隐蔽度较高和捕食压力降低使个体能够将更多能量分配给觅食和育雏,从而维持繁殖成功率。
该研究的科学意义在于揭示了鸟类在快速城市化背景下的适应性繁殖策略,填补了发展中国家相关研究的空白。研究结果对新兴城市建设和绿地管理中的鸟类保护具有重要指导价值:建议在城市发展中优先考虑树种多样性,保持适度的修剪制度以维持巢位栖息地质量;增加绿色生境比例和人工巢箱,为食虫鸟类提供更易获得的食物资源和繁殖场所。未来研究可通过环志监测离巢后存活率和种群补充量,从而更全面评估鸟类沿城市化梯度的长期适应能力。