食物资源时空变化对越冬白头鹤(Grus monacha)觅食行为的影响

摘要

水鸟获取优质生境资源的能力影响其种群适合度，越冬水鸟选择高质量的觅食生境，快速恢复体能，并为迁回繁殖地贮备能量。由于人类干扰，越冬水鸟的觅食地面临着严重的退化与丧失。开展越冬水鸟对栖息地退化与丧失响应的研究，对于未来越冬水鸟种群保护计划的制定与实施具有极为重要意义。
　　白头鹤为大型迁徙涉禽，周年性地迁徙至长江中下游的浅水湖泊湿地越冬。由于多年持续的高强度鱼蟹养殖，以及人工围堤，越冬白头鹤的生存空间不断受到压缩，觅食生境资源的质量与数量明显下降，进而影响到其觅食活动、营养摄取和能量补充，越冬种群的生存、繁殖以至于生活史的完成和种群的延续。
　　根据动物自由分布、生境选择假说和最优觅食理论，灵活的觅食策略将会有效地缓冲湖泊湿地的退化与丧失，生境资源空间分布不均匀的消极影响。食物资源的质量与数量发生时空变化后，白头鹤采取灵活多变的觅食对策，充分利用各觅食生境类型中的食物资源，从而度过生存条件严峻的越冬时期，是退化湖泊湿地越冬白头鹤种群保护中值得探讨的问题。
　　作者于2012年10月～2013年4月，对安徽省沿江浅水型通江湖泊湿地——升金湖与菜子湖的越冬白头鹤种群的生境利用模式和觅食行为的觅食策略进行了研究，旨在探讨越冬白头鹤觅食活动对湖泊湿地的退化与丧失的生态响应。采取目标动物观察法对越冬白头鹤个体的觅食行为进行观察记录，在越冬白头鹤觅食活动的区域内，使用样方法调查觅食样方内的食物资源的丰富度、埋藏深度与觅食基质硬度;使用线性模型，分析越冬时期和生境类型变化对白头鹤生境利用模式的影响，并对各生境类型中越冬白头鹤的相对丰富度和密度与食物资源丰富度、深度、觅食基质硬度之间的关系进行线性拟合分析，探讨越冬白头鹤觅食生境利用的模式对湖泊湿地退化与丧失的响应机制。使用多元回归分析建立觅食时间分配、效率、频率与食物资源的丰富度、深度、觅食基质硬度之间的模型，使用赤池信息准则(Akaike Information Criterion)判断拟合模型的准确性，探究食物资源的丰富度、深度、硬度与越冬白头鹤觅食活动的时间分配、效率、频率的时空关系，以期阐明食物资源的丰富度、深度和觅食基质硬度对于越冬白头鹤的觅食策略的影响。调查期间共获得越冬白头鹤农田、草滩、泥滩觅食生境共计420个觅食样方的食物资源数据，在越冬前、中、后三个时期，各生境对应的样方数量为泥滩生境中50、55、40个;草滩生境中45、40、40个;农田生境中50、55、40个和11，063.5 min行为数据样方的录音片段。
　　越冬白头鹤的食物资源和觅食活动的空间范围随着越冬时期的推移发生变化。越冬前期，食物资源的丰富度在农田生境中最高，在泥滩生境中最低，草滩生境中的食物资源的丰富度居中，农田与泥滩生境中食物资源的丰富度逐渐的减少，而草滩生境中食物资源的丰富度先减小，而后又增加。在越冬后期，食物资源的丰富度在草滩生境中明显比农田与泥滩生境中更加丰富(x2.1422=46.541，p=0.000)，农田与泥滩生境中食物资源的深度显著的增加(泥滩与农田，Z1,93=-7.024，p=0.000; F1,109=79.626，p=0.000)。草滩生境中觅食基质的硬度是最大的，在越冬后期，草滩生境中觅食基质的硬度明显的减少(p＜0.05)，泥滩与农田生境中觅食基质的硬度却显著的增加(p＜0.05)。白头鹤觅食活动面积范围从3.88 km2到8.83 km2，平均值为5.24 km2。
　　白头鹤越冬期觅食活动的主要生境类型由农田生境转变为草滩生境。越冬前期和中期，农田生境是越冬白头鹤觅食活动的主要生境类型，到越冬后期，草滩生境成为越冬白头鹤主要觅食生境类型。分析越冬时期与生境类型变化对越冬白头鹤的空间分布的相对丰富度与密度的影响较小，仅空间分布的相对丰富度受到越冬时期的影响达到显著性水平(p＜0.05)。白头鹤种群的相对丰富度与密度与食物资源的丰富度呈显著的正相关的线性关系，与食物资源的深度与觅食基质硬度呈非线性的负相关关系。在食物资源的丰富度高、埋藏较浅，觅食基质硬度较小的生境斑块，越冬白头鹤的相对丰富度与密度会更高。
　　越冬白头鹤在草滩生境中，觅食花费的时间最多，在农田生境中，白头鹤的觅食频率与效率最高。随着越冬时期的推移，越冬白头鹤觅食活动在越冬后期花费的时间最多，在越冬前期的觅食效率与频率最大。在不同的觅食生境类型中，觅食行为的时间分配、效率、频率在不同的觅食生境中的时期变化趋势并不相同。在草滩生境中，觅食时间分配、效率、频率经过先增加，而后降低，而对应的农田与泥滩生境中，觅食时间分配经过先降低而后增加，而觅食频率与效率均为逐渐的减小、降低。对于越冬白头鹤的觅食时间分配、效率、频率变化趋势的多项式曲线拟合表明，觅食时间分配的变化仅具有一个峰，而且这个峰处于较高的位置(60～80％)，而觅食频率的变化趋势同样地拟合为单峰的变化趋势，但是峰处于5～15％之间，拟合觅食效率的变化趋势为双峰的曲线。多元回归拟合的觅食行为策略的模型表明，拟合的越冬白头鹤觅食时间分配、觅食效率有3个最优模型;觅食频率有2个最优模型。觅食时间分配受到食物资源的深度和觅食基质硬度的影响，但食物资源的丰富度和类型是觅食效率和频率的决定因素。
　　越冬白头鹤通过采取灵活的觅食策略响应退化湖泊湿地中食物资源的丰富度、深度、觅食基质硬度的时空差异化。白头鹤觅食生境利用的模式变化和采取灵活的觅食行为策略，不仅能够在食物资源不足的情况下，充分地觅食获取食物资源，而且满足了越冬期能量摄入的最大化和营养平衡的生理需求，提高了越冬白头鹤种群在退化湖泊湿地生境中越冬生存的能力。这些发现既强调了食物资源的丰富度与可获得性对越冬白头鹤觅食生态的重要性，也强调其对越冬白头鹤生境利用模式和觅食行为策略的调整的影响。越冬白头鹤通过权衡食物资源的丰富度和可获得性，改变其觅食策略积极地适应食物资源的时空变化，缓解了不同生境类型中的资源的数量与质量波动的不利影响。这种灵活多变的觅食策略有助于越冬白头鹤种群克服恶劣的生存条件，维持种群的相对稳定性。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1 越冬水鸟觅食生态的研究进展

1．1 觅食生态研究的意义

1．2 觅食生态的研究内容

2 长江中下游江湖复合湿地的现状

3 越冬白头鹤的生存现状

4 本研究的主要内容

4．1 研究的主要内容

4．2 研究创新点

第二章 研究区域概况

2．1 研究区域的地理位置

2．2 升金湖自然概况

2．3 菜子湖自然概况

第三章 研究方法

1 调查时间与生境类型

2 白头鹤种群数量调查

3 行为观察

4 食物资源因素及生境面积

5 统计分析

第四章 研究结果

4．1 食物资源特征和觅食生境面积

4．2 觅食生境的利用

4．3 觅食生境利用与食物资源特征的关系

4．4 觅食活动及其效率

4．5 觅食行为模型

第五章 讨论

5．1 越冬白头鹤觅食生境利用模式

5．2 食物资源对越冬白头鹤觅食生境利用模式的影响

5．3 越冬白头鹤觅食行为的时空变化

5．4 食物资源对越冬白头鹤觅食行为对策的影响

5．5 越冬白头鹤保护与管理的建议

第六章 结论

参考文献

致谢

学术成果

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参加科研项目