从再引入到灭绝风险:伊比利亚南部新重建的白头海雕种群的过去、现在与未来

《Biological Conservation》:From reintroduction to extinction risk: Past, present and future of the newly established population of ospreys in southern Iberia

【字体: 时间:2026年02月22日 来源:Biological Conservation 4.4

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  为解决白头海雕(Pandion haliaetus)在伊比利亚南部再引入种群长期生存能力未知的难题,研究人员整合了长达22年(2003-2024)的种群动态和繁殖数据,并结合随机模拟来评估其未来灭绝风险。研究发现,种群虽已重建至19个领域对,但基线情景下40年内灭绝概率高达47%。研究揭示了该种群在成年死亡率、繁殖表现等关键参数上的脆弱性,并评估了多种管理干预措施的效果。这强调了长期监测与适应性管理对小型、长寿命物种再引入项目成功的重要性。

  
当前,全球变化导致生物多样性急剧下降,而猛禽作为顶级捕食者,往往是生态系统健康与否的关键指示物种,也正面临着严重的生存威胁。面对物种区域性灭绝的困境,再引入项目成为了恢复其历史分布、重建生态联系的有力工具。然而,成功释放个体建立起繁殖种群只是第一步,这个新生种群能否在没有持续人为干预的情况下实现自我维持、长期存续,才是衡量再引入项目最终成功的核心。地中海地区的白头海雕(Pandion haliaetus)正是这样一个例子,这种以鱼类为食的猛禽曾经在20世纪末因人类迫害和栖息地改变而在西地中海区域绝迹。2003年,一项雄心勃勃的再引入项目在西班牙南部的安达卢西亚启动,经过二十余年的努力,这个种群从零增长到了19个繁殖对,看似恢复了希望。但故事并未结束,科学家们仍在担忧:这个仍显孱弱的种群,在气候变化加剧、人类活动威胁持续存在的今天,能真正站稳脚跟、长久延续下去吗?为了解决这个疑问,一个国际研究团队对安达卢西亚白头海雕种群进行了全面深入的分析。
为了探究这一再引入种群的长期命运,研究人员采用了一套结合长期实地观测数据分析和计算机模拟的综合方法。他们收集并分析了2003年至2024年间关于种群数量、繁殖成功率、雏鸟性别比等关键的生态学和种群统计学数据。其中,他们使用分段线性回归来识别种群增长的不同阶段(如建立期、扩张期、稳定期)。为了预测未来,研究人员运用了Vortex软件进行种群生存力分析(Population Viability Analysis, PVA),这是一种通过蒙特卡洛模拟来评估种群灭绝风险的方法。他们首先构建了一个基于当前种群参数的“无为”基线情景,然后通过敏感性分析,逐一测试了不同年龄阶段死亡率、繁殖性能等关键参数变化对种群增长率的影响。此外,研究还模拟了多种潜在的管理干预情景,例如降低死亡率、提高繁殖成功率以及再次引入个体等,以评估不同保护策略的有效性。这些模型所依赖的初始参数,部分源于本研究团队的长期监测,部分则参考了其他类似地中海种群的科学文献。
研究结果显示,该种群在二十余年间经历了三个明显的发展阶段:建立期(2003–2008)、扩张期(2009–2015)和稳定期(2016–2024)。在稳定期,尽管种群数量停止增长,但繁殖参数保持相对稳定,年均生产力(每对领域配对产出的幼鸟数)为1.09 ± 0.32,繁殖成功率为79.7 ± 13.6%。然而,基于这些数据构建的随机模拟模型给出了一个令人警惕的预测。在“无为”基线情景下,模拟未来40年,该种群的种群增长率(r)为负值(-0.039),灭绝概率高达47%。
敏感性分析揭示了种群动态对哪些参数最为敏感。结果显示,种群增长对成年个体死亡率的变化最为敏感,其次是亚成体死亡率、幼鸟死亡率、首次繁殖年龄和繁殖表现。例如,模型预测,如果成年年死亡率超过6.3%,即使其他条件不变,种群增长率也将转为负值。这凸显了小型、长寿命、低繁殖率种群对关键生命史参数微小变化的极端脆弱性。
针对不同的管理干预情景,模拟提供了具有指导意义的结论。单纯在现有种群内进行低强度补充释放(情景R1),虽然能在释放期间维持种群,但一旦停止释放,种群便会再次衰退。相比之下,综合性的管理措施效果更为显著且持久。例如,同时降低幼鸟、亚成体和成年个体的死亡率(情景M3),或者将死亡率降低与繁殖成功率提升相结合(情景P1+M3),都能使种群增长率转为正值,并大幅降低灭绝风险至接近零。最乐观的情景(R3+P1+M3),即高强度在新地点再引入、同时提升繁殖表现并降低死亡率,能使种群实现稳定、健康的长期增长。
在讨论与结论部分,研究明确指出,尽管安达卢西亚的白头海雕种群已初步建立并稳定,但从长期种群生存力分析的角度看,它仍然处于脆弱状态,亟需积极的后期管理干预。该研究强调了仅凭种群数量短期稳定来判断再引入成功是远远不够的,对于这类长寿命物种,必须通过量化的种群生存力分析来评估其长期的生存阈值。研究为未来的保护行动指明了方向:优先降低由人类基础设施(如水产养殖设施缠绕、风力发电机碰撞、电线触电)导致的死亡率,特别是保护成年个体;同时采取措施提升繁殖成功率,例如通过安置人工巢址帮助种群向新的适宜水域扩张、减少繁殖期的人为干扰等。此外,该研究建立的框架和方法具有普适性,可广泛应用于其他长寿命猛禽乃至繁殖缓慢的物种的再引入项目评估,帮助识别关键的限制因子,从而制定更具成本效益的保护策略。最终,确保这个伊比利亚南部种群的健康存续,不仅关乎当地生物多样性的恢复,更对维持整个脆落地中海区域白头海雕复合种群的基因交流和生态完整性具有关键意义。
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