利用隐马尔可夫模型将生态驱动因素与布兰特鸬鹚（Urile penicillatus）在萨利什海地区的非繁殖期活动联系起来

《Animal Biotelemetry》：Linking ecological drivers to non-breeding movement of Brandt’s Cormorants (Urile penicillatus) in the Salish Sea using hidden Markov models

　　

摘要

背景

了解海洋捕食者的空间生态学对于指导沿海生态系统的保护工作至关重要，这些生态系统正因海洋产业和气候变化而经历快速变化。在非繁殖季节，许多布兰特鸬鹚（Urile penicillatus）会栖息在加拿大西海岸的萨利什海（Salish Sea）地区。该地区人类活动频繁，包括商业航运、渔业和沿海开发。作为反应迅速的海洋捕食者，鸬鹚的分布和行为变化可能反映了与人类活动引起的生态系统变化相关的猎物可用性和栖息地条件的变化，因此它们成为动态近岸环境中生态系统响应的宝贵指标。然而，非繁殖季节觅食行为的环境驱动因素以及萨利什海关键觅食栖息地的位置仍知之甚少。我们应用隐马尔可夫模型（hidden Markov models）来推断在非繁殖季节被追踪的布兰特鸬鹚的行为状态。高分辨率GPS数据（步长和转向角度）与潜水指标及环境协变量相结合，用于分类行为状态（休息、觅食、移动），并评估海洋学、水深和昼夜因素如何影响行为转换。

结果

研究确定了三种行为状态：一种低活动、低潜水的休息状态，以及两种高活动的状态，分别代表觅食（频繁潜水）和移动（很少或不潜水）。加入环境协变量后，状态分类的准确性得到了提高，其中一天中的时间、水深和水流速度被证明是影响活动及行为转换的最重要因素。觅食行为主要发生在白天，并且最有可能出现在水流强劲的浅水区域，包括弗雷泽河（Fraser River）河口、波利尔海峡（Porlier Pass）和阿克蒂夫海峡（Active Pass）。休息行为主要发生在栖息地附近。

结论

这项研究首次对萨利什海中布兰特鸬鹚的非繁殖季节活动和觅食行为进行了细致的评估。通过将多传感器生物监测数据与状态空间建模相结合，我们识别出了关键的非繁殖期觅食和休息栖息地，并展示了环境特征如何影响这个高度利用且快速变化的海洋系统中的栖息地利用情况。这些发现有助于制定保护计划和应急响应措施，特别是在重要的鸬鹚栖息地与主要海洋交通通道及其他海洋活动重叠的区域。