在阅读此文前，麻烦看官点个“关注”，方便您讨论和分享，提升您的参与感，小编会持续更新精彩文章，各位看官千万不要错过哦~文|不是走卒编辑|不是走卒前言冬季繁殖的西兰德信天翁是新西兰南岛西海岸特有的一种濒危物种，尽管其翼展可达140厘米，使其成为一个具有很高飞行能力的滑翔物种，但这种信天翁的觅食范围较小，进行的飞行比其他较小的信天翁要短
此外，尽管雄性比雌性大，但在整个育雏周期内，雌雄两性似乎都在相同的区域觅食，此外，与其同类不同，西兰德信天翁在喂养雏鸟的营养需求增加时，没有显示出觅食行程时间的双峰性
目前对这种物种的精细尺度觅食行为了解甚少，而这些了解对于理解这种与大多数信天翁截然不同的繁殖策略，如何获得成功育雏的营养需求非常重要
考虑到全球气候变化对该地区海洋生态系统的预期变化，这些知识也对于了解环境变异可能对这一受威胁物种的潜在影响至关重要
在这里，有一项对西兰德信天翁的追踪研究，整合了精细尺度的数据，以测试这种冬季繁殖的物种是否在育雏期具有独特的觅食生态学
鉴于精细尺度运动分析揭示了小尺度性别隔离的潜力，可以期望雄性和雌性的西兰德信天翁在冬季的海上活动、活动时间分配、觅食行为或饮食方面存在小尺度的差异
本研究的目标是研究育雏期的西兰德信天翁的以下方面：精细尺度的时空觅食行为；影响其觅食的环境因素；以及相关的同位素生态位
材料和方法实地工作在新西兰西兰德地区附近的沿海山脉进行，这个地方特有的信天翁，估计有6200对繁殖群体筑巢在多叶雨林土壤中挖掘的洞穴中，来自研究殖民地的鸟类是在繁殖后期两年内捕获的
在他们夜间照看巢穴时，每个巢穴捕获了一只成年鸟，这些鸟在有机会喂养幼崽后被捕获的，个体用悬挂秤称重，并测量其形态特征，如果尚未装上，个体还会佩戴一个带有唯一编号的金属标签
然后，鸟类配备了一个全球定位系统数据记录器，分别在2016年和2017年以5和3分钟的间隔采样位置，精度为±10米，以获取有关其海上活动的信息，为了获得行为信息，个体还佩戴了一个三轴加速度计数据记录器，以25赫兹的速度采样
数据记录器被封装在热缩套管中，所有数据记录器都用黑色防水胶带固定在背部中线羽毛上
数据记录器的总质量为28–34克，因此在短期内部署期间对觅食行为的影响很可能可以忽略不计，仪器安装后，个体被放回洞穴，恢复正常行为
第二天，使用一个伸缩镜通过自然入口检查每个巢穴，以确认已经安装了仪器的鸟已经离开，然后，在巢穴入口安装了一个单向陷阱门或木棒，以揭示父母的夜间访问，并在晚上每小时检查一次，直到重新捕获
重新捕获时，取下数据记录器，再次称重鸟类，通过跗腕静脉采集0.3毫升的血液样本，血液立即存放在70%乙醇中，以便进行后续的基因性别鉴定和稳定同位素分析，所有鸟类处理程序的持续时间不到15分钟
在雏鸟离巢期的三个月后，再次监测巢穴，以统计存活的雏鸟数量，以获得繁殖成功的信息
GPS数据被绘制在地理信息系统中，并删除了陆地上的位置记录，得到海上运动数据R统计环境中进行处理，以删除带有25 m/s速度过滤器的错误位置，计算觅食行程的指标，另外，还从2012年的29次和2015年的6次繁殖期间，获得了更多的行程持续时间数据
对这些汇总的行程的行程持续时间，分布进行了双峰性检验，计算了双峰性系数，并使用其中混合分布计算估计的模式，海上位置在1秒间隔处进行线性插值，并使用估算包围行程位置的最大凸多边形，以估算家域面积
在海上行为方面，通过加速度数据，每个行程的每一秒都可以推断出个体的微观尺度活动时间和空间定位，具GPS数据记录器的七只鸟类的数据在软件中可视化
通过使用大气压力作为测量压力的基线，通过关系将压力转换为深度，并校正表面漂移，将压力转化为深度，鉴于传感器的高灵敏度，可能导致低于实际潜水的压力方差，将大于鸟体长度的下潜视为潜水
使用来自GPS数据的潜水深度和平均速度作为参考来引导加速度信号的解释
加速度数据的可视检查表明，飞行期间在垂直轴上的变化较大，而在水上漂浮时变化较小
因此，对垂直轴数据进行了谱分析，然后进行了K均值聚类，以分离振翅和非振翅时段，并使用峰值追踪器功能检索的特征
使用振翅的主导周期和振幅与与空气和水相关的垂直跳动值和变化的组合，将每个行程的每一秒都分类为振翅飞行、滑翔飞行或漂浮在水上的行为，对于每个轴上的加速度数据，通过对生数据的1秒运动平均值获取了加速度的静态分量
这个身体俯仰允许在鸟不飞行并且显示出与捕食、水面搜寻和追逐猎物有关的负身体俯仰值时定义捕食事件，每个捕食行为的时间间隔的频率，分布在大于5秒的间隔时显示出急剧下降，因此，这个阈值被用来分离不同的捕食事件
上述基于加速度的方法，识别了通过压力数据检测到的91.4 ± 5.2%的潜水，验证了这种方法对其余安装有加速度计的个体的应用，此外，使用来自潜水数据个体的计算下沉速率，估算个体的潜水深度
最后，使用每个识别的相对运动成本，比较每个识别的相对运动成本
实地考察程序为了研究影响信天翁栖息地利用的海洋学变量，收集了据有影响的远程感应海洋学变量，获取了静态变量，如深度和海底坡度，以及海面动态变量，如叶绿素-a浓度、温度及其异常、高度、水速、波高和风速
其空间分辨率介于0.01°和0.25°之间，时间分辨率介于一小时和一天之间
对于每个被跟踪的个体，将觅食时间定位在插值轨迹上，并转换成0.04°的方格单元中的标准化百分比，以匹配海洋学变量的最准确的时空组合，以逼近实时海上条件，然后，将结果标准化的觅食时间与海洋学变量进行了时空匹配
氮和碳的稳定同位素分析，作为营养生态的代理，被用来推断个体的营养水平，并量化其生态位宽度，在前囊形目中，分析是在全血上进行的，这是整合了血浆和红细胞的周转速率的组织，代表了采食的饮食直到采样前四到五周
所有统计分析都在统计环境进行，通过方差分析来调查体重变化对觅食率的影响，以及性别和年份对体重、体重变化和稳定同位素值的影响，并通过检查其残差来验证
由于GPS行程度量数据包括某些个体的多次行程，因此使用线性混合模型来调查性别和年份的影响，使用个体身份作为随机因子以考虑其伪复制，类似的还用于活动预算上
在一天内活动预算和潜水深度的时间变化，进一步通过广义加性混合模型进行了调查，此外，还用于研究遇到的海洋学参数，对每个性别的标志时间在海上觅食的影响，在包含在模型中之前，将海洋学参数进行了标准化，并检查了的共线性
通过比较信息准则来选择模型之间的效果候选模型，最佳支持模型，没有其他同样支持的模型或默认情况下，最简单的模型被保留，保留模型的验证基于对其残差的检查，同位素生态位宽度的量化使用基于椭圆的指标进行
标准椭圆面积根据样本大小，进行了校正和贝叶斯标准椭圆面积进行了校正，除非另有说明，所有数据均以平均值形式呈现
这共获得了32名个体的海上移动数据，由于设备故障，来自29名个体的海上移动数据与行为数据相结合，总计1556小时，形态测量证实了存在男性为主的结构性两性差异，然而，在仪器上测得的体重在性别和年份之间没有显著差异
在重新捕获时，一些个体体重增加，而一些个体体重减少，体重变化在性别和年份之间没有显着差异
这些个体在新西兰南岛西海岸的陆架斜坡和海底峡谷上，距离筑巢地高达154 ± 14公里进行觅食，行程持续了50 ± 4小时，总共覆盖了920 ± 95公里的水平距离，平均速度为18 ± 1公里每小时，导致了2016年的家域面积为36,563平方公里，2017年为80,052平方公里
实地考察程序关于觅食行程持续时间的分布没有显示出任何双峰性的迹象，双峰性系数为0.38，并且具有一个峰值在3天，线性混合模型显示，年份和性别对总水平距离、行程持续时间或平均没有显著影响
研究年份对距离巢穴的最大距离和平均速度有显著影响，2017年的行程最大距离较大，增加了69 ± 28公里，速度快了6.7 ± 1.3公里每小时，个体的性别仅对平均速度有显著影响，雄性的速度比雌性快3.6 ± 1.3公里每小时
个体的活动时间分配包括51.4 ± 2.5%的振翅飞行、34.6 ± 2.7%的漂浮、13.7 ± 1.0%的滑翔飞行，以及仅占0.13 ± 0.01%的觅食时间，这些行为具有不同的值，最高的是觅食，其次是振翅飞行、滑翔飞行和漂浮在水上，按降序排列
广义加性混合模型显示，这些行为比例在一天中的时间内都有显著变化，漂浮在水面上的行为在中午达到高峰，而振翅和滑翔飞行在黎明和黄昏时分都增加，代价是漂浮和滑翔飞行
性别对这些海上活动的时间没有显著影响，而年际变化只在漂浮和漂浮行为方面显著，分别在2017年减少了13%和增加了11%
在总计7348秒的时间里，觅食行为发生了4080次，由此产生的觅食率为2.7 ± 0.2事件每小时，平均每6公里就会发生一次觅食事件，这些速率不受性别、年份、旅行持续时间/行驶距离或个体质量变化的显著影响
觅食时间中，有66.6 ± 3.1%是在水面上觅食，33.4 ± 3.1%是通过，
水面觅食事件持续时间很短，潜水的持续时间为3.1 ± 0.1秒，深度为1.3 ± 0.0米，最大的潜水持续时间和深度分别达到26秒和8.6米
建模显示，觅食时间占比在夜晚的前半部分达到峰值，潜水深度不受白天时间和性别的显著影响，但受年份的影响，2017年的深度较浅，减少了0.4 ± 0.1米
个体的觅食时间中，有75.4%发生在岛屿周边的架构坡上，仅有13.3%在深海水域，11.0%在沿岸水域，0.09%在深海水域，觅食地点位于海底坡度从0.02到15.00°的区域，叶绿素-a浓度为0.35 ± 0.01 mg m–3
海面温度在10.6°C到14.1°C之间变化，相关的温度异常在–1.8°C到0.9°C之间，海面高度在0.03米到0.18米之间变化，受到高达0.3 m/s的洋流、波浪高度在0.6米到4.8米之间以及风速在2 m/s到14 m/s之间的影响
揭示四个海洋变量对觅食时间的显著影响，性别间的结果不同，对于雌性个体，觅食时间受正温度异常的负面影响，受海面温度的负面影响，而对于雄性，它受风速的正面影响，同时受洋流速度的正面影响
整体血液的稳定同位素值为δ15N为15.4 ± 0.2‰，δ13C为−18.3 ± 0.3‰
这些同位素结果显示变化很小，年份或性别之间没有显著变化，所有数值汇总在一起以构建同位素生态位，显示了一个小的同位素生态位，SEAC估计面积为0.23‰²，SEAB估计面积为0.21‰²
结语这些与观察到的巢穴监测结果相关，2016年幼鸟成功率较低，而2017年幼鸟成功率较高，在该研究地点的巢穴监测平均成功率为62%
本研究利用两个繁殖季节期间育雏的雄性和雌性的GPS和加速度计数据，提供了有关这种鸟类精细尺度觅食行为的信息，结果确认了这种鸟类在新西兰南岛西海岸的陆架斜坡上的小范围觅食区域，采用了相对较短的单峰觅食行程
加速度数据显示，觅食行为包括短暂而分散的事件，仅占其海上活动预算的一小部分，运动和同位素生态位的分析没有揭示出明显的性别分离，尽管存在性别大小差异，然而，海洋学变量对觅食时间的影响显示出性别差异，暗示可能存在小尺度的栖息地专门化
这些发现表明，雄性和雌性消耗相同的猎物，在冬季本地猎物足够丰富，可以满足繁殖所需的营养需求，而不需要避免种内竞争或增加比夏季繁殖物种更多的觅食工作
参考文献

【1】 盛其虎，吴德铭，张亮，《信天翁近海面飞行时的气动力研究》，应用数学和力学，2005年
【2】 黄蓉，《哭泣的信天翁》，林业经济，2012年
【3】张雁云，《漂泊信天翁》，生物学通报，2018年
【4】张志刚，赵海峰，《信天翁4地效翼船PT6A-15AG涡桨发动机进气道的设计》，江苏船舶，2003年
【5】盛其虎，吴德铭，张亮，《信天翁近海面飞行时的气动力研究》，应用数学和力学，2005年

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