原創(chuàng) 天氣對鳥類的繁殖策略,會產生怎樣的影響?又是怎樣造成的?
原標題:天氣對鳥類的繁殖策略,會產生怎樣的影響?又是怎樣造成的?
文|小張
編輯|小張
前言
天氣變化驅動北方雀的機制,目前世界范圍內尚未得到充分的了解。2005-2019年,我們研究了春季天氣,對歐洲北部廢棄農田中靴鶯(鶯)和鶯(鶯)的首次產卵日期、窩大小和巢存活的影響。
我們使用一般的線性模型,來表示第一次產卵的日期和窩的大小,并編寫MARK程序來模擬巢的存活作為天氣變量的函數(shù)。
以此來深入研究,天氣對鳥類的繁殖策略,會產生怎樣的影響?又是怎樣造成的?
天氣對鳥類的繁殖策略的影響
春天的天氣對鶯和鳥巢的生存有強烈的影響,可能是通過影響巢穴捕食者的活動。我們認為春季降水和溫度重合的年份,是北方草原鳥類繁殖的“壞”年份。
天氣對鳥類的繁殖策略有重大影響。天氣變異性決定北方雀形目,鳥類種群過程的機制還沒有得到充分的研究。
我們研究了春季氣候對首次產卵日期的影響,2005-2009年在歐洲俄羅斯北部,廢棄農田繁殖的,短靴木和草甸木的窩大小和窩存活率的研究。
2005-2009年在歐洲俄羅斯北部,廢棄農田繁殖的短靴木和草甸木,我們使用一般的線性模型,來表示首次產卵日期和窩大小,并使用MARK程序,來模擬巢的存活作為天氣變量的函數(shù)。
我們的結果表明,5月降水量的變異性和日平均氣溫,是兩個物種首次產卵日期,窩大小和巢存活率的決定因素。
天氣條件對鳥類的生活策略有重大影響,在應對全球氣候變化的影響方面,氣候變化對繁殖生產力的影響,最近受到越來越多的關注。溫度和降水的長期和隨機變化都可能對鳥類繁殖產生根本影響。
許多研究表明,隨機天氣變化可以強烈影響,鳥類生產力的不同成分,如第一個蛋日期,離合器大小,和巢生存。
鳥類的繁殖生產力及其組成部分,可能取決于每日或季節(jié)的天氣參數(shù)。在后一種情況下,一個給定季節(jié)的平均天氣特征和離散的天氣事件,會影響鳥類繁殖的成功。
產卵開始前的當?shù)靥鞖鈼l件(春季天氣),往往對鳥類繁殖生產力及其組成部分,有決定性的影響。春季溫度升高的影響之一是第一個卵日期的變化,這些變化可能會隨著較早的春天而變化。
此外,卵的大小可能與卵形成開始時的平均溫度或降水有關。早期繁殖季節(jié)的極端寒冷或炎熱條件,以及這一時期的強降雨或長期干旱,也可能與較低的筑巢成功率有關。
春季天氣的變化可以通過春季寒照或風暴事件中,種群的死亡直接影響巢的存活,也可以通過繁殖數(shù)量或行為的變化,間接影響在氣候變化很大的地區(qū)。
春季天氣對繁殖生產力尤為重要,在這種情況下,顯著偏離平均天氣參數(shù)可以反映在“壞”或“好”的繁殖季節(jié)。
壞的天氣對鳥生產力產生的影響
在“壞”年份,鳥類生產力的組成部分可能會下降到幾乎為零,而且可能比“好”年份的平均水平高出很多倍。
例如,在年溫度變化高的南部種群中,窩大小、孵化成功和新生成功的年際變化更大。
這種年生產力調節(jié)機制在北緯地區(qū)和干旱地區(qū)非常著名,與森林物種相比,開闊草原的鳥類更容易受到極端天氣的影響。
西歐和中部的草地鳥類,正在經歷數(shù)量下降,主要是由于農業(yè)集約化和土地利用的變化。
在歐洲的俄羅斯,棲息地的分化,包括廣泛的廢棄土地和越來越密集的耕地的交替。草甸和灌木草甸雀形目,如西爾維亞鶯、靴鶯(白鶯)的數(shù)量穩(wěn)定,而在集約化密集的地區(qū)顯著減少。
氣候變化對草原鳥類帶來了未知規(guī)模的額外威脅,為了評估在氣候變化下保護的效果,了解天氣對鳥類人口的影響是至關重要的。
的反應草原物種對每年天氣變化的影響可能有助于深入了解鳥類可能如何應對未來的氣候變化。
在這里,我們使用了一個15年的數(shù)據(jù)集,來確定春季天氣變化對居住在魯斯基塞弗國家公園廢棄農田的靴鶯和白雀繁殖生產力的影響。在過去的幾十年里,為什么在歐洲經歷了一個巨大的下降,目前仍在減少。
在歐洲俄羅斯,大多數(shù)地區(qū)的聊天密度保持穩(wěn)定,帶靴子鶯是歐洲俄羅斯東部、西伯利亞、西伯利亞和哈薩克斯坦的草原,和森林草原地區(qū)廣泛分布的雀形目物種。
到20世紀末,該物種的分布范圍已經擴展到了俄羅斯的西北部地區(qū)。
此前,我們發(fā)現(xiàn),在拉斯基塞弗國家公園的廢棄地里,靴子鶯和白語巢的存活率每年都有變化,在“壞”年份下降到不到5%。
低巢生存的主要原因是捕食的蝰蛇(蝰蛇)和連帽烏鴉(烏鴉),這允許我們假設巢捕食者的活動和物種組成的變化,有一個重大影響巢生存的年度變化。
在探討春季天氣對靴鶯繁殖參數(shù)的影響。我們量化了兩種物種的首次產卵日期、窩大小和巢存活,并模擬了春季溫度和降水變量,對不同繁殖參數(shù)的相對影響。
鑒于歐洲俄羅斯北部春季天氣的高年變化性,我們推測它可能對廢棄農田中,地面筑巢的雀形目的大部分繁殖參數(shù),有直接或間接的影響。
研究地點和研究物種
這項研究于2005-2019年在托波爾尼亞村,附近的魯斯基塞弗國家公園南部的廢棄地里進行(59°46‘N,38°22’E)。研究地點位于一片大片土地(> 700公頃)的開闊棲息地。
包括廢棄的田野、草地、小樹林和村莊。玉米薊、艾蒿、野薊、歐芹、麝香薊、沙發(fā)草(羊羊草)等野生植物占研究地點的90%以上。
繁殖季節(jié)開始時(5月底-6月初)植物蓋高度為10-15厘米,到羽化時(7月上半月)達到50-70厘米。
在我們的15年的研究中,5月的溫度和降水變化很大。15年的平均氣溫為(± SE):降水59.0±7mm(范圍15-101mm)。
平均日平均溫度11.5±0.5°C(范圍6.0-14.4°C)。全年總降水量從2013年的465 mm到2009年的967 mm。5月溫度(LM,β= 0.01 ±0.12,95% CI -0.26,0.27)和降水的時間趨勢均無統(tǒng)計學意義。
降水和溫度值來自最近的氣象站,該站位于距離我們研究地點43公里的貝洛澤茨克(60°02°N37°47°E),靴鶯在歐洲俄羅斯北部的開放棲息地廣泛存在。
穿靴子的鶯在印度度過非繁殖期,5月底到達繁殖地,而白鶯在撒哈拉以南非洲過冬,5月初到達繁殖地。
這是一種專門的地面筑巢物種,而穿靴的鶯在地上和1-40厘米高的植物地上筑巢,這兩個物種都是典型的社會一夫一妻制和單孵育的。
具體數(shù)據(jù)分析
靴鶯最早的首次產蛋日期,從2019年5月29日至2008年6月8日,平均首次產蛋日期從2016年6月3日至2008年6月13日,所有年份第一個卵子日期的中位數(shù)是6月8日。
在15年的研究期間,穿靴子的鶯的首次產蛋日期中位數(shù)顯著下降。
最早的第一個卵日期從5月13日到2008年5月24日,以及第一個卵日期的中位數(shù)從2019年5月21日到2017年6月4日。在所有年份中,第一個卵子出生日期的中位數(shù)是5月28日。
在15年的研究期間,聊天的首次產卵時間沒有顯著的時間趨勢(β= -0.004±0.003,95% CI -0.01,0.003)。靴鶯平均(±SE)離合器大小,從2008年的5.33 ±0.19到2013年的5.97±0.09,總體平均為5.74±0.03(范圍3-7)。
在整個15年的研究期間,靴子鶯的離合器尺寸沒有顯著的時間趨勢(靴子鶯β= -0.001±0.002,95% CI -0.002,0.005)。
咀嚼平均(±SE)窩的大小,從2017年的6.15 ±0.12到2005年的7.00±0.09,總體平均為6.56±0.04個蛋(范圍4-8個蛋)。
在研究期間,咀嚼式離合器的尺寸顯著減?。é? -0.004±0.001,95% CI -0.007,0.001)。將2017年從樣品中排除后,離合器尺寸的變化趨勢不顯著(β = -0.003 ± 0.002,95% - 0.006,0.001)。
在316個巢(55.8%)和380個巢中成功繁殖。在研究期間,共有250個長靴鶯巢和224個白雀巢失敗。
58個靴鶯巢和29個聊天巢的命運未知。捕食是巢穴失敗的主要原因,194只靴鶯和159個聊天巢穴被摧毀,天氣條件的直接影響導致了7個靴鶯巢和1個鳴語巢的失敗。
另外29個靴鶯巢和18個鯨魚巢被成年人沒有明顯原因遺棄,這也不排除天氣條件的影響。在研究之后被成年人遺棄,并被排除在隨后的實驗之外巢存活分析。
由于研究區(qū)域的農業(yè)用地種植幾乎完全停止,這一因素的影響也很低,只有2個長靴鶯巢和3個白雀巢因耕作而失敗。
年效應模型在這兩個物種中都排名最高,而持續(xù)巢生存模型有,Δ AICc = 61.67,Δ AICc = 21.31。
靴鶯年巢成功率從,2008年的0.03±0.02到2018年的0.82±0.09,而鶯年巢成功率從2008年的0.01±0.01到2018年的0.86±0.09。在15年的研究期間,這兩種物種的日巢存活率沒有顯著的時間趨勢。
春季天氣對第一次產卵日期的影響
最節(jié)儉的產蛋日期模型包括5月平均日氣溫、5月降水和平均日平均氣溫的組合。5月日平均溫度有較大的負影響,5月降水對靴鶯第一蛋期沒有影響。
關于釣魚聊天的最簡潔的產蛋日期模型也包括了這兩個天氣協(xié)變量,5月平均日平均溫度有較強的負影響,5月降水對第一個卵期沒有影響。
春季天氣對日巢存活率的影響
最節(jié)儉的基線穿靴鶯巢生存模型包含了巢的二次年齡,最終最節(jié)儉的模型包括巢穴的二次年齡和五月降水;巢穴的二次年齡、5月降水和5月平均日平均溫度。5月降水對靴鶯的巢存活率有很強的積極影響。
最簡潔的嗚聊天基線模型是攔截只有模型。兩個排名靠前的天氣模型分別包括了協(xié)變量和5月降水的組合,這兩個天氣協(xié)變量對每天的蜂巢存活率都有很強的積極影響。
在這里,我們調查了春季天氣條件,對歐洲北部廢棄農田的鶯蛋日期、窩大小和日巢存活率的影響。結果表明,5月降水和平均日平均溫度的變化是繁殖物候、窩大小和巢存活的重要驅動因素。
筆者觀點
我們認為,繁殖前和繁殖早期的天氣對這兩個焦點物種的生活史特征有很大的影響。在我們的研究地點,靴鶯和眨眼聊天的第一個蛋日期逐年有顯著差異:最早和最新的第一個蛋日期的差異為10天,眨眼聊天為14天。
這些變化主要由5月平均日平均溫度決定,因此,我們的研究結果支持了大量的長期研究,表明在春季溫度較高的年份,鳥類更早卵。我們的研究表明,5月份最低降水量和平均溫度的重合對穿靴子鶯和白鯨的生活史特征有直接或間接的影響。
我們假設類似的效應可能適用于北方地區(qū)的所有草原雀形目物種,無論它們的保護狀況如何,正如之前對卡累利亞針葉林的花衣捕蠅者的建議。
在俄羅斯地區(qū)觀察到的氣候變化表現(xiàn)為年平均氣溫的增加和春季降水的增加?;诖耍覀兛梢灶A測未來幾年“壞”年份的頻率會減少。研究表明,溫度和春季降水的增加可以部分抵消草地鳥類種群動態(tài)看,與土地利用變化相關的潛在負面趨勢。
參考文獻
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