上海崇明东滩自然保护区越冬期白头鹤的反应行为

上海崇明东滩自然保护区越冬期白头鹤的反应行为

鹤科赫科（鹤科赫科）属于鹤科赫科。这是国家二级保护的野生动物。在《红皮书》中，它是一个危机物种，ucn（1994，2001）是一个容易危机物种（vu），并被列入cites限制类。全球白头鹤的种群数量约9500只,我国白头鹤的越冬种群数量仅约1000只,近几年在长江中下游的一些越冬地出现数量下降的趋势。白头鹤的繁殖地目前仅见于俄罗斯的远东地区和中国的小兴安岭森林沼泽湿地,越冬地仅限于日本南部、韩国南部沿海和中国长江中下游流域各湖泊湿地。关于白头鹤的生物学信息非常有限,主要见于行为节律、繁殖习性和越冬生态等方面的研究,针对该物种开展生态及生物学的研究和调查工作具有重要意义。警戒行为(Vigilancebehavior)被认为是动物抵御天敌,并行使一定功能的社会行为。动物通过警戒行为来适应外来风险及天敌的干扰。对于集群鸟类来讲,群体生活可以为集群个体提供潜在益处:如降低被捕食几率、提高捕食效率和节省能量花费等。研究表明,许多鸟类和食草动物集群个体的警戒强度与集群大小成负相关。集群中个体可以通过减少警戒时间(提高捕食效率),同时又保持对外来危险的警惕性中获益。警戒距离是动物对逐渐接近的干扰源呈现出警戒行为反应时两者间的距离,对警戒距离的研究将有利于协调野生动物与人类的共存,及建立缓冲区域减少人类活动对动物的影响。笔者以崇明东滩自然保护区越冬白头鹤作为研究对象,对其警戒行为开展初步研究。研究内容包括:群体大小对白头鹤警戒行为持续时间的影响;群体大小对白头鹤警戒个体比例的影响;白头鹤的警戒距离。旨在进一步了解野生白头鹤的行为生态学特性和生态需求,及其对不同环境所采取的适应性对策,为该物种的科学管理和有效保护提出切实有效的指导方针和对策。1克氏原螯虾保护区seq崇明东滩鸟类国家级自然保护区位于长江入海口,崇明岛的最东端(121°50′～122°05′E,31°25′～31°38′N)。保护区区域面积241.55km2,是河口型潮汐滩涂湿地,区内潮沟密布,高、中、低潮滩分带十分明显。东滩地处北亚热带的南缘,气候温和湿润,四季分明,年平均气温为15.3℃,无霜期长达229d。保护区内以芦苇(Phragmitesaustralis)、糙叶苔草(Carexscabrifolia)、互花米草(Spartinaalterniflora)、藨草(Scirpustriqueter)、碱蓬(Suaedaglauca)和藜(Chenopodiumalbum)等为主。这些高生产量的植物资源为多种生物的生存繁衍提供了天然的栖息场所。保护区鸟类有17目50科288种,其中国家重点保护鸟类有东方白鹳(Ciconiaboyciana)、黑鹳(Ciconianigra)、白枕鹤(Grusvipio)、黑脸琵鹭(Plataleaminor)和小天鹅(Cygnuscolumbianus)等34种,每年在崇明东滩过境中转和越冬的水鸟总量逾百万只。此外,崇明东滩还具有鱼类、两栖爬行类、无脊椎动物资源。野生白头鹤在崇明岛东滩自然保护区的越冬时间一般为每年的10月下旬至翌年3月底,数量约为130～140只,偶有灰鹤(Grusgrus)混在群中一起越冬。2焦群观察和测量指标2007年1月至2007年2月,2007年11月至2008年2月,利用单筒望远镜(Kowa,TSN-824M,20～60×,物镜口径82mm)观察和记录白头鹤的警戒行为并测定其警戒距离。敬凯等认为,白头鹤的警戒行为会因时间的不同而有所差异,为避免这种情况,对白头鹤警戒行为的观察时间定为每日的9:00—10:30。警戒行为观察记录:调查过程中发现的鹤群可能彼此分散,为此笔者选视线较好的最大群作为观测对象,对其他小群则不予考虑。首先从2个不同观测点统计鹤群数量,以减小计数错误。待10min鹤群恢复自然后,采用焦点动物取样法和瞬时扫描法观察记录白头鹤的警戒行为。观察时,随机选取3只焦点个体,记录5min内其抬头张望警戒的持续时间;每隔5min对鹤群中所有个体进行扫描,记录抬头张望警戒个体数量。如果观察过程中有焦点个体走失,则停止对该个体的观察。对每个鹤群连续观察15min,然后测定其警戒距离。警戒距离测量:警戒距离测定时,鹤群的选择方法同2.1。在干扰源逐渐接近鹤群的过程中,应用GPS以UTM格式分别测定干扰源在引起鹤群不同反应时各自的地理坐标,计算鹤群中心至干扰源之间的距离。观测者出发前必须选好参照物,以确定鹤群的具体位置。依据白头鹤集群对外来干扰源的距离及产生的行为反应,将其警戒距离划分为观望距离、躁动距离和逃逸距离3类,并定义如下:观望距离(Watchingdistance),干扰源距离鹤群虽然较远,但对其活动有一定影响,鹤群中50%以上个体呈现抬头警戒行为;躁动距离(Dreadingdistance),受干扰源的影响,鹤群50%以上个体明显表现出惊恐不安、不断发出叫声,部分个体展翅准备低飞,鹤群整体向与干扰源反方向移动;逃逸距离(Fleeingdistance),鹤群受到严重干扰,整群起飞,在空中盘旋,不断发出鸣叫。为避免群体过大或过小会影响集群个体的警戒行为,选定的观察群体数量为50～90只。如果在调查过程中,与白头鹤群突然相遇,则不作警戒距离的测量。根据白头鹤的主要活动景观类型,将其活动生境分为海边滩涂和农田两大类,根据研究地区对白头鹤形成的干扰情况,将干扰源分为人和机动车(或船)。测量过程中白头鹤对机动车(船)的警戒距离由于条件有限,只进行了观望距离的测定。对农田生境中白头鹤群进行二次干扰,即对受过干扰的鹤群进行第二次干扰,测定了白头鹤对人为二次干扰的警戒距离。统计分析:将鹤群大小(S)划分为S<30只、30只<S≤50只、50只<S≤70只、70只<S≤90和S>90只,统计白头鹤群中警戒个体数量百分比随鹤群大小的变化情况及白头鹤扫描持续时间随鹤群大小的变化情况。应用Kolmogorov-smirnov法检验数据是否符合正态分布,然后应用单因素方差分析(符合正态分布)或非参数检验法(不符合正态分布)分析群体规模对白头鹤警戒个体数量百分比和平均警戒持续时间的影响。应用相同方法检验白头鹤不同类型警戒距离之间的差异性,差异性显著水平为P<0.05。3白头皇群对警戒个体的影响群体规模对白头鹤警戒行为的影响:共记录白头鹤警戒个体比例数据154次,扫描持续时间数据203次,警戒距离数据78次。结果表明,白头鹤警戒个体百分比和扫描持续时间数据呈正态分布(Kolmogorov-smirnovTest,P>0.05)。白头鹤集群大小对集群个体的扫描时间产生显著影响(One-wayANOVA,P<0.05)。鹤群较小(0～30只)时,群中个体警戒行为持续时间长,扫描时间为(49.9±37.1)s。在3～4只的家族群中,扫描时间长(x¯=62.9s)(x¯=62.9s),并且呈现明显的交替警戒现象。随着集群的增大,警戒个体的扫描时间较少,大群中(>90只)个体的平均警戒时间为(10.3±5.0)s。白头鹤集群大小对警戒个体的比例存在显著影响(One-wayANOVA,P<0.05)。鹤群中约有17.9%～41.2%的个体保持警戒状态,在数量小于15只的群体中,警戒个体的比例最高(x¯=41.2%)(x¯=41.2%),在15～30只的鹤群中,警戒个体比例有所降低(x¯=37.7%)(x¯=37.7%)。随着群体数量的增加,警戒个体数量百分比逐渐降低,当种群数量超过90只时,警戒个体的平均比例为17.8%,并且基本保持稳定,不再继续随鹤群数量的增多而降低(表1)。白头鹤的警戒距离:白头鹤为高警惕性鸟类,对外来干扰反应比较强烈,农田或海边人类的活动会对它们产生影响。人为干扰条件下,不同警戒距离(观望距离、躁动距离和逃逸距离)间存在显著差异(One-wayANOVA,F=63.665,P<0.001)。白头鹤对人类活动较敏感,保持较高的警惕性和较大的警戒距离,对机动车(船)的警惕性次之。农田生境中白头鹤对人为干扰的警戒距离显著大于滩涂生境(One-wayANOVA,P<0.001)(表2)。单因素方差分析表明,在人类二次干扰条件下,白头鹤的观望距离(F=11.797,P=0.003)、躁动距离(F=44.058,P<0.001)和逃逸距离(F=130.035,P<0.001)均显著增加,其中逃逸距离增加最多(表3)。4白头皇组织和人类活动的关系鸟类所形成的集群大小与其所在的栖息地结构特征,如食物的丰富度、隐蔽条件和捕食压力等是相适应的[28,29,30,31,32,33]。Christoph认为集群鸟类的警戒行为往往与多眼效应(Many-eyeshypothesis)和稀释效应(Dilutioneffect)等假说相关。本研究中白头鹤常集群活动,其警戒行为呈现相似的生物学特性,随着集群的增大,平均警戒时间及警戒个体比例均减小。动物集群是躲避敌害并进行有效捕食的重要手段,随着动物集群的增大,群中每个个体的被捕食风险相应降低,平均警戒时间减少[37,38,39,40,41,42,43],从而允许该个体将更多的能量和时间用于提高自身的捕食效率。Pulliam提出,鸟类集群大小在达到一定阈值后,个体的警戒行为将不再受到集群大小的影响。本研究中,白头鹤集群的增大可以使群中个体减少警戒时间,并且少量个体保持警戒,而集群达到90只,则警戒行为不会随集群增大而继续减弱。动物警戒行为序列包括:停止活动、扫描观察、警戒鸣叫、最终逃逸等。鸟类在长期的进化过程中,形成了一定的适应和判断能力,对捕食风险的迅速逃脱是其维持生存的重要因素。与捕食风险保持一定的距离在白头鹤种群的生态进程中具有重要的生物学意义。白头鹤对人类干扰表现出明显的警戒和逃避行为,而随着干扰源的靠近,行为反应越来越明显,直至最后逃离地面。据Birdlifeinternational报道,韩国顺天海湾白头鹤通常夜晚栖息在潮汐湿地,白天在农田附近觅食,它们与人保持约500m的距离。白头鹤在农田生境中的观望距离为(408.8±43.3)m,在滩涂中为(378.6±32.5)m,其差异可能源于研究个体或研究地区的差异。此外,本研究中生境类型对白头鹤警戒距离存在影响。笔者认为农田生境多靠近居民点,常有行人或车辆(摩托车、拖拉机等)出现,并且行进速度较快,使白头鹤保持较高的警惕性,形成较大的警戒距离;而滩涂生境视野开阔,行人或船只的行进速度较慢,存在的潜在威胁较小,从而形成小的警戒距离。值得探讨的是,白头鹤对人为干扰保持较高的警惕性,而对于机动车(船)的警惕性次之。有研究者认为,人类活动对动物的影响与捕食风险相类似,动物面对人类的时候,通常会把人类作为潜在的捕食者,同时调整其行为,因此白头鹤对人类活动保持较大的警戒距离,机动车虽然具有更高的速度和噪音,