北京林業(yè)大學(xué)丁長青教授團(tuán)隊指出朱鹮的高繁殖密度導(dǎo)致出生擴(kuò)散!
擴(kuò)散,即個體從出生地到第一個繁殖地或在連續(xù)繁殖地之間的移動,是一種生活史特征,驅(qū)動種群動態(tài)、分布和遺傳結(jié)構(gòu)。通過擴(kuò)散,動物可避免近親繁殖和低質(zhì)量的棲息地以及減少種內(nèi)競爭而獲得利益。另一方面,擴(kuò)散需要成本,比如在不熟悉的棲息地被捕食的風(fēng)險更高,花在自我維護(hù)上的時間和精力更多,接觸病原體的風(fēng)險更高。
擴(kuò)散的特征(如擴(kuò)散概率和距離)和原因(如密度依賴、避免近親繁殖)是許多理論和經(jīng)驗(yàn)工作的核心。個體的適應(yīng)性受到擴(kuò)散的影響,種群動態(tài)、物種分布和遺傳也是如此。因此,弄清擴(kuò)散的根本原因?qū)χ贫茖W(xué)的管理和保護(hù)計劃至關(guān)重要。在個體和環(huán)境層面上,許多因素可以引發(fā)出生擴(kuò)散,如體重、繁殖年齡、行為特征、親緣關(guān)系互動、近親繁殖避免、出生棲息地質(zhì)量和繁殖密度。相比之下,繁殖擴(kuò)散可能由配偶的喪失、以前的繁殖成功、性別、身體狀況、個性特征和繁殖密度觸發(fā)。
特別是,繁殖密度可能是影響傳播行為的一個關(guān)鍵驅(qū)動因素。對鳥類的實(shí)證研究揭示了密度和擴(kuò)散之間復(fù)雜的相互作用。根據(jù)種內(nèi)競爭假說,繁殖密度促進(jìn)了擴(kuò)散,以減少資源競爭。反之亦然,同質(zhì)吸引假說認(rèn)為,個體會被吸引到同一物種的許多個體繁殖的區(qū)域,假設(shè)高密度意味著更好地發(fā)現(xiàn)捕食者和棲息地質(zhì)量,從而更好地繁殖成功。與兩種假說預(yù)測一致的是,實(shí)證研究已經(jīng)報道了正的和負(fù)的密度依賴擴(kuò)散。密度對擴(kuò)散的制約效應(yīng),可能是限制瀕危物種分布范圍擴(kuò)大的重要因素,因此,研究密度對擴(kuò)散的影響,對瀕危物種的保護(hù)具有重要意義。
朱鹮是世界瀕危物種,國家一級重點(diǎn)保護(hù)野生動物。19世紀(jì)以來,其種群數(shù)量急劇下降。1981年以后,最后7只野生朱鹮在中國被發(fā)現(xiàn),直到2000年,該物種一直局限在一個單一的地點(diǎn)(“原始筑巢區(qū)”)。經(jīng)過40多年的保護(hù),朱鹮的保護(hù)工作卓有成效,野生種群保持穩(wěn)定增長,種群數(shù)量從1981年的7只增長到2021年的4453只,其繁殖種群開始向新的繁殖地點(diǎn)進(jìn)行顯著的空間和數(shù)量擴(kuò)張。
近日,北京林業(yè)大學(xué)丁長青教授團(tuán)隊利用長期的個體資料,基于1993-2017年193個環(huán)志個體的長期監(jiān)測數(shù)據(jù),研究了朱鹮種群的規(guī)模和分布動態(tài),并探討了朱鹮密度、首次繁殖生產(chǎn)力和出生分散之間的關(guān)系。分析繁殖密度對朱鹮繁殖成效和出生擴(kuò)散的影響。研究成果以題為“Dispersal patterns of the endangered Crested Ibis suggest high breeding densities drive natal dispersal”發(fā)表在Ornithological Applications雜志上。北京林業(yè)大學(xué)葉元興博士和西班牙韋爾瓦大學(xué)Simone Santoro博士后為該論文的共同第一作者,北京林業(yè)大學(xué)丁長青教授為該論文的通訊作者。陜西漢中朱鹮國家級自然保護(hù)區(qū)管理局慶保平高級工程師和王超高級工程師共同參與了這項研究。
研究發(fā)現(xiàn),出生擴(kuò)散在朱鹮野生種群中較為普遍(約占77.2%),朱鹮繁殖擴(kuò)散發(fā)生頻次較低(約占2.1%)。在2000年以前,朱鹮的繁殖巢區(qū)集中于劉家溝巢區(qū)(即原始巢區(qū)),從2001年開始,朱鹮種群發(fā)生了明顯的擴(kuò)散現(xiàn)象,逐漸擴(kuò)散到新的繁殖巢區(qū)(即二級巢區(qū))。
朱鹮幼鳥在離巢之后25~30天左右離開其出生巢區(qū),進(jìn)入游蕩區(qū),游蕩區(qū)距離出生地的距離為15~40 km,加入其它群體一起覓食和夜宿。朱鹮的成鳥在冬季末期回到其繁殖地,大部分幼鳥則繼續(xù)游蕩直到其性成熟(2~4歲)才開始繁殖。由于繁殖密度與出飛雛鳥數(shù)量負(fù)相關(guān),為了避免與其他個體在種內(nèi)競爭,新生個體在擴(kuò)散的過程中傾向于到低密度的巢區(qū)繁殖。
盡管該研究不能完全排除繁殖密度以外的其它擴(kuò)散機(jī)制,但研究結(jié)果表明,朱鹮出生擴(kuò)散一定程度上受到繁殖密度的制約,種內(nèi)競爭在種群分布區(qū)的快速擴(kuò)張過程中起到了關(guān)鍵作用。并且朱鹮較高的出生擴(kuò)散率,給保護(hù)區(qū)管理工作帶來了難度和挑戰(zhàn)。
該研究建議在每年繁殖前期,加強(qiáng)朱鹮新巢的尋找和監(jiān)測,同時積極探索創(chuàng)新保護(hù)模式,提高保護(hù)區(qū)之外朱鹮棲息地保護(hù)力度。另外,在制定保護(hù)方案時,應(yīng)當(dāng)在更大的空間范圍進(jìn)行潛在再引入地點(diǎn)的篩選和保護(hù)管理,以降低密度性制約對朱鹮擴(kuò)散的影響。
文章鏈接:https://doi.org/10.1093/ornithapp/duac042
?