梁良,李正玲,范懷華,呂婷,戴蓉,陳明勇*
(1.云南大學(xué)生態(tài)學(xué)與環(huán)境學(xué)院,昆明650500;2.云南省昭通市第一中學(xué),云南昭通657000;3.生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所,南京210042)
紅嘴鷗Larusridibundus是鷗形目Lariformes鷗科Laridae鷗屬一種世界性分布鳥類,繁殖于古北界,南遷至印度、東南亞以及菲律賓越冬(約翰·馬敬能等,2000)。紅嘴鷗在我國廣泛分布于各省區(qū)(鄭光美,2011),繁殖于西北及東北地區(qū),在東部沿海地區(qū)和32°N以南的所有湖泊、河流及沿海地帶越冬(周洪慶,2015)。自1985年秋季紅嘴鷗首次進(jìn)入昆明城區(qū)以來,在翠湖水域越冬30余年從未間斷,且種群數(shù)量呈現(xiàn)跳躍性增加趨勢(王紫江等,2006a),2014—2018年翠湖越冬紅嘴鷗數(shù)量為4 000~4 429只(姜志誠等,2019a)。國內(nèi)關(guān)于紅嘴鷗越冬生態(tài)的研究多集中在生活習(xí)性(王紫江等,1987)、種群數(shù)量與分布(王紫江等,2006a)、遷徙行為(王紫江等,2006b)、食性(吳兆錄等,2008)、越冬生境選擇(趙雪冰等,2008;姜志誠等,2019a)等方面。Myers等(1987)認(rèn)為,遷徙鳥類的生存資源往往不適合連續(xù)使用,它們每年都需要在越冬地和繁殖地之間進(jìn)行長距離的遷徙活動來完成生命周期,因此,遷徙鳥類的越冬生態(tài)和繁殖生態(tài)在其生活史中占據(jù)著十分重要的地位。研究發(fā)現(xiàn),遷徙鳥類的行為時間分配及行為節(jié)律與能量的獲取和保存密切相關(guān)(Zwartsetal.,1990;易國棟等,2010),會對其身體肥滿度(沈嘯遠(yuǎn),2016)和脂肪儲備(Bowler,1994)造成影響,不僅會影響鳥類在整個越冬期的生存狀態(tài),還直接影響翌年雌鳥的產(chǎn)卵量以及雄鳥的占域行為,最終決定繁殖后代的存活率(Bowler,1994)。姜志誠等(2019b)研究了越冬紅嘴鷗的行為,但行為節(jié)律及行為時間分配未見相關(guān)研究報(bào)道。為了解紅嘴鷗越冬期的日間行為模式,掌握其活動規(guī)律,同時為其保護(hù)管理提供理論數(shù)據(jù)支持,于2017—2019年對昆明翠湖越冬紅嘴鷗日間行為節(jié)律及行為時間分配進(jìn)行了研究,結(jié)果報(bào)道如下。
翠湖位于云南省昆明市中心區(qū)域五華山西麓,水域面積約15 hm2,呈長675 m、寬500 m的橢圓形(姜志誠等,2019a)。日照長、霜期短、年均氣溫15 ℃,年均降水量1 035 mm,具有典型的溫帶氣候特點(diǎn)(謝谷艾等,2019)。翠湖是紅嘴鷗在昆明越冬的重要棲息地,每年10月底至11月初,大批紅嘴鷗會到達(dá),直至翌年3月中旬左右,即越冬期結(jié)束前15 d左右離開。預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),翠湖水面被許多道路和建筑物分隔成5個大小不等的水域,各個水域活動的紅嘴鷗數(shù)量差異較大。本次研究將觀察地點(diǎn)選在紅嘴鷗分布數(shù)量最多的4號和5號水域(圖1)。
圖1 昆明翠湖各水域Fig.1 Water areas of the Green Lake,Kunming
1.2.1 行為數(shù)據(jù)采集方法2017年11月—2018年2月和2018年11月—2019年2月,借助佳能HF G50錄像機(jī),采用瞬時掃描法(易國棟等,2010;沈嘯遠(yuǎn),2016)對翠湖水域越冬紅嘴鷗的行為進(jìn)行觀察記錄,共24 d。根據(jù)前期對紅嘴鷗進(jìn)城、出城時間的觀察,紅嘴鷗通常會在07∶30—08∶30陸續(xù)抵達(dá),17∶00—18∶30陸續(xù)飛離湖區(qū),為保證數(shù)據(jù)的完整性,將每天的觀察時間設(shè)定為09∶00—17∶00,共8 h。依照群體大小,在觀察時段內(nèi),每20 min拍攝記錄1次,每個觀察點(diǎn)每次的數(shù)據(jù)采集是從紅嘴鷗分布區(qū)的一端向另一端進(jìn)行掃描式拍攝,當(dāng)紅嘴鷗的數(shù)量較多時,隨機(jī)選擇其中一個聚集群進(jìn)行觀察和數(shù)據(jù)采集(蔣劍虹等,2015;邵明勤等,2018)。每次掃描時間10~20 s,相機(jī)轉(zhuǎn)過90°~120°,角速度6~9°/s。為避免掃描速度不同可能造成的數(shù)據(jù)誤差,所有掃描拍攝工作均由同一個研究者獨(dú)立完成。
1.2.2 紅嘴鷗越冬行為定義參考姜志誠等(2019b)將越冬紅嘴鷗的行為分為8類:覓食、休息、修整、警戒、行走、游泳、飛行和社會(表1)。
表1 昆明翠湖越冬紅嘴鷗的行為定義Table 1 Behavior definitions of Larus ridibundus in the Green Lake,Kunming
1.2.3 數(shù)據(jù)處理將24 d收集的行為數(shù)據(jù)資料進(jìn)行匯總整理和檢查,舍去因天氣影響較大及游客干擾較多造成數(shù)據(jù)不全的觀察日后,共獲得14 d的有效觀察日(11月4 d、12月3 d、1月4 d、2月3 d)。
拍攝記錄的數(shù)據(jù)按照1 h的間隔進(jìn)行分段,每天共分為8個時段。以各行為發(fā)生頻次占總行為頻次的百分比計(jì)算行為時間分配;以各時段內(nèi)各類行為發(fā)生頻次占總行為頻次的百分比計(jì)算日間行為節(jié)律(蔣劍虹等,2015;邵明勤等,2018);由于野外觀測個體數(shù)在不同時間段不斷變化,因此,日間行為節(jié)律與行為時間分配均以平均值計(jì)算(易國棟等,2010)。
用Kolmogorov-Smironov單樣本檢驗(yàn)法驗(yàn)證數(shù)據(jù)的正態(tài)性,如符合正態(tài)分布,使用單因素方差分析(One-Way ANOVA)檢驗(yàn)不同時段行為時間分配的差異;如不符合,則使用Kruskal-WallisH檢驗(yàn)行為時間分配的差異;各行為發(fā)生頻率的相關(guān)性分析采用Pearson檢驗(yàn)。所有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析和圖表處理使用SPSS 20.0和Excel 2010。
2個越冬期內(nèi)共觀察、記錄到紅嘴鷗72 548只/次。覓食行為占全部行為的(44.01±1.70)%;休息、修整和游泳行為分別占(18.84±0.93)%、(9.44±1.00)%和(13.77±1.01)%;飛行、行走和警戒行為占比較小,依次為(8.47±0.68)%、(3.01±0.39)%和(2.45±0.57)%(圖2)。
圖2 昆明翠湖越冬紅嘴鷗行為時間分配Fig.2 Behavioral time budget of wintering Larus ridibundus in the Green Lake,Kunming
紅嘴鷗的行走和飛行行為在日間各時段內(nèi)的差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);覓食、休息、修整、警戒和游泳行為之間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
覓食是越冬紅嘴鷗日間最主要的活動方式,各時段均保持較高水平,一天中有2次覓食高峰,分別在11∶00—12∶00(49.79%)和13∶00—14∶00(46.95%),低谷出現(xiàn)在12∶00—13∶00(42.69%)和飛離城區(qū)前的16∶00—17∶00(36.71%),以12∶00—13∶00為分界線,呈現(xiàn)出上午逐漸增加,下午逐漸減少的趨勢。休息行為在一天中呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢,高峰出現(xiàn)在12∶00—13∶00(20.52%)和16∶00—17∶00(21.35%),低谷為09∶00—12∶00。紅嘴鷗表現(xiàn)出明顯的“上午覓食+中午休息+下午覓食”的行為模式。游泳占比僅次于覓食和休息,高峰為12∶00—13∶00(16.58%),低谷為14∶00—15∶00(11.43%)。修整的高峰為12∶00—15∶00,比例保持在11%左右,發(fā)生頻次在一天中呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。飛行的高峰發(fā)生在紅嘴鷗每天上午抵達(dá)翠湖后和每天傍晚離開翠湖前的一段時間,即09∶00—10∶00(13.07%)和16∶00—17∶00(13.78%),并呈現(xiàn)出09∶00—13∶00逐漸減少,13∶00—17∶00逐漸增加的趨勢。行走的高峰是09∶00—10∶00(5.01%),低谷是16∶00—17∶00(1.91%),在一天中發(fā)生頻次逐漸減少。警戒行為發(fā)生次數(shù)較少,高峰為15∶00—16∶00,其他時段發(fā)生比例較為平均,保持在2%~3%(圖3)。
圖3 昆明翠湖越冬紅嘴鷗日間行為節(jié)律Fig.3 Daily rhythm of wintering Larus ridibundus in the Green Lake,Kunming
09∶00—13∶00和13∶00—17∶00兩個時段中越冬紅嘴鷗不同行為所占比例分析結(jié)果顯示,覓食、行走和游泳行為在09∶00—13∶00發(fā)生的比例高于13∶00—17∶00,而休息、修整、警戒和飛行行為則相反,都是13∶00—17∶00的發(fā)生比例高于09∶00—13∶00(圖4)。
圖4 昆明翠湖越冬紅嘴鷗不同時段各行為發(fā)生頻次Fig.4 Behavior frequencies in different periods of wintering Larus ridibundus in the Green Lake,Kunming
各類行為發(fā)生頻次的Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果表明(表2),覓食與休息行為之間呈極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.750,P<0.01),覓食與修整行為之間呈極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.504,P<0.01),修整與行走行為之間呈極顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.277,P<0.01),而休息與修整行為之間呈極顯著正相關(guān)(r=0.484,P<0.01);覓食與警戒行為(r=-0.213,P<0.05)、游泳行為(r=-0.252,P<0.05)之間呈顯著負(fù)相關(guān),休息與游泳行為之間呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.219,P<0.05),修整與警戒行為(r=-0.216,P<0.05)、游泳行為(r=-0.200,P<0.05)和飛行行為(r=-0.232,P<0.05)之間均呈顯著負(fù)相關(guān)。
表2 翠湖越冬紅嘴鷗各行為相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis of the behaviors of wintering Larus ridibundus in the Green Lake,Kunming
越冬紅嘴鷗各類行為在各月份中發(fā)生比例并不相同。11月,覓食行為占比(55.43±4.31)%,達(dá)到其日間行為的一半以上,休息和游泳行為也占有相對較高的比重。12月和翌年1月、2月中,紅嘴鷗的覓食行為占比逐漸減少,但始終保持較高水平;休息行為則與之相反,在整個越冬期呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢(圖5)。
圖5 昆明翠湖越冬紅嘴鷗不同月份行為的時間分配Fig.5 Behavioral time budget of wintering Larus ridibundus in different months in the Green Lake,Kunming
不同月份行為時間分配的單因素方差分析結(jié)果顯示,覓食和休息行為在不同月份間均呈現(xiàn)出有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的差異(P<0.01),而警戒行為在不同月份間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),具有明顯的月節(jié)律性變化,其他行為均不存在有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的差異(表3)。
表3 昆明翠湖越冬紅嘴鷗不同月份行為時間分配的單因素方差分析Table 3 One-Way ANOVA analysis of behavioral time budget in different months of wintering Larus ridibundus in the Green Lake,Kunming
野生動物的行為節(jié)律既是其進(jìn)化適應(yīng)的一部分,同時又是對環(huán)境因素變化的一種響應(yīng)(Thompson,1961;Risenhoover,1986;Shietal.,2003;易國棟等,2010),與動物的新陳代謝和能量需求密切相關(guān)(孔德軍等,2008),每種動物都有利于自身生存最合適的行為節(jié)律。伯格曼定律(Bergman’s Rule)推測小型鳥類的日間行為節(jié)律和時間分配可能與大型鳥類不同(沈嘯遠(yuǎn),2016),這也符合了Sutherland和Moss在1985年的假設(shè)(Zwartsetal.,1990),即同等大小的動物捕食較大獵物比捕食較小獵物花費(fèi)的時間要短。假設(shè)所有的動物都會隨機(jī)遇到獵物,那么捕食較大獵物的動物會面臨更高的饑餓風(fēng)險,因此它們必須生活在資源較為豐富的環(huán)境中,
這樣可以在平均水平上減少活躍度。另一方面,捕食小獵物的動物面臨更低的饑餓風(fēng)險,可以生活在惡劣的環(huán)境中,但卻需要大部分時間來覓食。也就是說,中、小型鳥類相比大型鳥類的活動性更高,需要取食更多食物來維持自身的能量消耗。紅嘴鷗屬于中等體型鳥類,在越冬期間,每天以覓食行為為主,通過獲取大量的食物來保證每天長時間、快速飛行等活動所需的能量。日間活動行為節(jié)律方面,每天的上午、下午都存在明顯的覓食高峰,中午則以休息為主,這種“上午覓食+中午休息+下午覓食”的行為模式在其他遷徙鳥類中也有發(fā)現(xiàn)(Hamiltonetal.,2002;楊延峰等,2012)。由于冬季夜間的能量消耗大,紅嘴鷗需要每天上午增加覓食活動及時補(bǔ)充能量,而中午溫度相對較高,能量消耗較少,紅嘴鷗可以吸收日光來維持體溫,覓食行為發(fā)生頻率也相應(yīng)下降,休息與修整行為適當(dāng)上升,而下午覓食高峰的出現(xiàn)以及全天候覓食行為的較高水平則是為夜間的高能量消耗做儲備。
休息、修整等行為需要一定的能量保證,一般在覓食行為結(jié)束后發(fā)生(Zwartsetal.,1990;易國棟等,2010),因此休息與修整行為的高峰往往出現(xiàn)在覓食行為之后,二者均與覓食行為之間呈現(xiàn)極顯著的負(fù)相關(guān)性(P<0.01)。在湖區(qū)各水域覓食時,紅嘴鷗需要進(jìn)行短距離游泳到達(dá)下一個覓食點(diǎn),因而游泳行為是主要的過渡性行為。在覓食高峰時段,游泳行為的發(fā)生頻次明顯降低,所以也和覓食行為之間存在顯著的負(fù)相關(guān)性(P<0.05)。翠湖是紅嘴鷗日間活動的主要場所,并非其夜棲地,因此在早上抵達(dá)翠湖和傍晚離開翠湖的時段紅嘴鷗的飛行行為占比最高,其他時段飛行行為均保持較低水平。飛行行為能量消耗較大,減少飛行有利于紅嘴鷗更好地儲存能量。另外,以往的研究表明,抵昆越冬的紅嘴鷗,大部分會多次回到昆明越冬(王紫江等,2006b),它們熟悉翠湖及周邊區(qū)域的環(huán)境,對游客及過往的車輛有較好的適應(yīng)性,加之紅嘴鷗性喜群居,本研究發(fā)現(xiàn),在沒有人為傷害的情況下,紅嘴鷗并沒有對翠湖眾多的游客表現(xiàn)出較高的警戒性,這使得其警戒行為在一天中的發(fā)生頻率可以保持較低且穩(wěn)定的水平。研究還發(fā)現(xiàn),當(dāng)翠湖附近的昆明動物園傳來猛禽鳴叫聲,或者當(dāng)翠湖周邊有車輛發(fā)出強(qiáng)烈鳴笛聲,以及船只進(jìn)入湖區(qū)清理垃圾時,紅嘴鷗群體的警戒行為會增加,偶爾還會引發(fā)鷗群的集體遷飛。集體遷飛在本研究中視為非正常情況,不記錄和統(tǒng)計(jì)到觀測數(shù)據(jù)中。盡管在預(yù)實(shí)驗(yàn)中曾觀察到紅嘴鷗的競爭行為,但實(shí)際觀測過程中該類行為發(fā)生次數(shù)很少,僅在1月出現(xiàn)5次,其余月份均不足5次,因此社會行為不在結(jié)果中分析。
鳥類花費(fèi)在各種行為上的時間和能量都會影響其生存狀態(tài)(Orians,1961;易國棟等,2010)。紅嘴鷗在越冬期間的行為模式以覓食和休息為主,這與斑頭雁Anserindicus(楊延峰等,2012)、小天鵝Cygnuscolumbianus(楊二艷,2013)、鶴鷸Tringaerythropus(沈嘯遠(yuǎn),2016)等鳥類的行為模式相似,也說明紅嘴鷗在越冬期間以補(bǔ)充、積累能量為主,這種模式能夠較好地滿足其能量收支平衡。食物的豐富程度以及可利用性影響著越冬鳥類的行為模式(Alonso &Alonso,1993;楊延峰等,2012),昆明翠湖公園管理部門設(shè)置了許多越冬期鷗糧投喂站,為越冬期紅嘴鷗提供了豐富的食物資源,因此紅嘴鷗花費(fèi)在覓食行為上的時間較多,而由于對環(huán)境的適應(yīng),也縮短了其警戒時間。在不同月份行為時間分配的比較中,11月的覓食行為占比最高,休息行為占比最低。這是因?yàn)檫w徙鳥類從繁殖地遷徙到越冬地所花費(fèi)的能量較大,加上高原地區(qū)低溫環(huán)境下會增加能量的消耗,因此需要及時補(bǔ)充體能,最直接的體現(xiàn)就是花費(fèi)盡可能多的時間覓食(Alonso &Alonso,1993;蔣劍虹等,2015)。有研究發(fā)現(xiàn),灰鶴Grusgrus秋季從繁殖區(qū)到達(dá)越冬地后的一段時間,為盡早獲得脂肪儲備,其攝食時間和攝食率最高,但在隨后的整個冬季,所有灰鶴的攝食時間和攝食率都有所減少,僅維持適當(dāng)?shù)臄z入水平。這種減少是由當(dāng)?shù)厥澄锕?yīng)量減少決定的,但也由其產(chǎn)生的飽足感決定(Alonso &Alonso,1993)。本研究發(fā)現(xiàn),相較于11月,昆明翠湖越冬紅嘴鷗在隨后的12月及翌年1月和2月中逐漸減少了覓食行為,同時增加休息行為,減少能量消耗,保持體能。紅嘴鷗這種行為變化發(fā)生的原因是否與灰鶴一致,還需要作進(jìn)一步研究。
致謝:感謝云南大學(xué)生態(tài)學(xué)與環(huán)境學(xué)院碩士研究生王方、姚沖學(xué)、劉宇、王智紅、張恒振、湯永晶、蔣桂蓮、黃元、趙文藍(lán)、朱高凡、劉嘉琦、崔寧、張磊、何富榮在論文撰寫過程中的幫助。