人工湿地中黑嘴鸥的繁殖对策与生态适应

The loss and degradation of natural wetlands has negatively affected waterbirds, which depend on wetland habitats. Understanding the life-history strategies and ecological adaptations of waterbirds in anthropogenic wetlands is a critical issue in the study of waterbird conservation. The Saunders's gull Larus saundersi is recognized as the globally vulnerable species by the IUCN RedList, which is unique to breeding in the Suaeda spp. community of coastal wetland. Approximate 95% of the world population breeds at the coastal wetlands in the Shuangtaihekou of Liaoning, Yellow River Delta of Shandong and Yancheng of Jiangsu. With the land reclamation, expansion of alien Smooth Cordgrass Spartina alterniflora and human disturbances, about 85% of the world population breeds in anthropogenic wetlands. This study selects the typically anthropogenic and natural wetlands used for nesting by the Saunders's gull as the study areas. We employ ground monitoring and control experiment to quantitatively analyze the strategies of nest-site selection and anti-predation, and breeding success in the different wetlands. Micro-satellite DNA marking will be applied to understand the mating system, and explore the mechanism of potential extra-pair copulation or conspecific brood parasitism based on the supernormal clutches. Finally, the multivariate statistical analysis and modeling will be employed to explore the ecological adaptation mechanism of different breeding strategies by the Saunders's gull in different anthropogenic wetlands. The results would provide the basis for managing, restoring and reconstructing the suitable anthropogenic habitats for breeding by the Saunders's gull, and enrich the evolution theory of breeding performance of gulls, and potentially group-nesting waterbirds.

在天然湿地持续减少和退化的情况下，探讨人工湿地中水鸟的生活史对策与生态适应，是目前水鸟保护研究的热点问题。黑嘴鸥Larus saundersi是全球易危物种，依赖滨海湿地碱蓬Suaeda spp.群落集群繁殖。95%的世界种群繁殖于我国东部沿海。由于滩涂围垦，外来种互花米草的扩展以及人为干扰，目前85%的种群在人工湿地的碱蓬群落中繁殖。 本项目选择典型人工与自然湿地中的黑嘴鸥繁殖地，采用实地监测和控制实验，定量分析人工与自然湿地中黑嘴鸥巢址选择、反捕食对策和繁殖成功率；采用微卫星DNA标记分析黑嘴鸥婚配制度及其超常窝卵数的发生机制；采用多元统计分析和模型模拟，综合对比研究人工湿地中黑嘴鸥不同繁殖对策的生态适应机制。研究结果对不同人工湿地中黑嘴鸥种群及其栖息地管理、恢复和重建提供科学依据，为揭示鸥科鸟类乃至集群繁殖水鸟的繁殖行为进化理论提供参考资料。

黑嘴鸥（Larus saundersi）是世界易危鸟类，特定依赖滨海碱蓬群落集群繁殖。探讨人工湿地中黑嘴鸥的繁殖对策与生态适应过程，有助于揭示其繁殖行为进化的理论依据，并为有效管理人工栖息地提供科学依据。全面调查统计到最新的繁殖种群数量为16800只（未包括韩国仁川种群800只），更新了IUCN红皮书中对全球黑嘴鸥种群数量的估计（14400只）。然而，持续的滩涂围垦和外来物种互花米草（Spartina alterniflora）的入侵，导致目前我国黑嘴鸥种群仅集中在江苏、山东和辽宁沿海的5处人工湿地中繁殖，营巢栖息地总面积仅为1648hm2。天然栖息地的丧失，增加了食肉目动物捕食成鸟、幼鸟及及卵的几率。红外相机监测到的捕食天敌包括黄鼬（Mustela sibirica）、猪獾（Arctonyx collaris）、野狗（Canis lupus）和野猫（Felis catus）。稳定同位素分析技术揭示了辽河口和黄河三角洲一千二黑嘴鸥幼鸟的主要食物种类和贡献比例相似，主要食物种类均为泥螺（Bullacta exarata）和沙蚕（Nereis succinea）；而黄河三角洲大汶流黑嘴鸥的主要食物种类为宽身大眼蟹（Macrophthalmus dilatatum）、沙蚕和天津厚蟹（Helice tientsinensis）。成鸟与幼鸟羽毛反映的食物组成差异显著，前者代表长时间序列的食性信息。在营巢面积有限的情况下，黑嘴鸥种群发生超常窝卵数的几率明显增加。微卫星标记结果表明，超常窝卵数主要由种内巢寄生和婚外配两种行为所致，而正常窝卵数中也有一定比例的婚外配现象。三个地方种群在Cyt b、控制区和核微卫星标记中均呈现出了较高的遗传多样性水平，且种群之间没有明显的系统地理结构。推测山东群数量的迅速增长及地方种群间强基因流可能源于辽宁、江苏种群的出生扩散或繁殖扩散。卫星跟踪技术表明黑嘴鸥雌雄亲鸟在繁殖期的不同阶段存在明显的分工合作。孵化期雄性个体的贡献较雌性个体要大，育雏期两个亲本贡献无显著差异；滩涂垦区周边养殖塘是亲鸟孵化与育雏期日间重要的能量补给地，泥质滩涂是繁殖后期幼鸟顺利完成捕食和飞行能力训练的重要保障。研究结果揭示了人工湿地中黑嘴鸥采取一种混合繁殖对策，婚外配和种内巢寄生行为是一种繁殖进化行为，营巢栖息地创建与管理重点考虑周边湿地的食源组成以及捕食物种的控制。