鸟类对城市化的慢性应激响应及其与种群动态的关系研究

快速的城市化过程正在恶化鸟类的生存条件，而低质量栖息地会诱导鸟类发生慢性应激使基础皮质酮水平长期升高，并通过抑制生殖和免疫功能导致种群数量下降。研究城市化过程中鸟类的生理变化及其与种群动态的关系对预测鸟类种群在城市化影响下的发展趋势具有重要意义。本项目以麻雀为模式物种，首先采用GLM模型分析种群基础皮质酮水平在城乡间及不同规模城市间的时空变化格局，并利用卫星影像量化城市化水平，构建城市化水平与种群皮质酮水平的定量关系，以确定鸟类对城市化的慢性应激响应及程度。然后分析城市化及皮质酮水平与生殖、免疫指标的关系，验证慢性应激的生理效应。最后，采用标志重见法，使用MARK软件以CJS模式分别以城市化、皮质酮和免疫指标为变量构建种群存活率模型，并分析生殖激素与种群繁殖力指数的定量关系，揭示城市化及其诱导的慢性应激与种群动态的关系。项目的结果有助于深入了解城市化过程中鸟类种群的发展趋势及其受害机理。

本项目以麻雀为模式物种，研究了城市化过程中鸟类的生理变化及其与种群动态的关系。首先，我们沿城市化梯度采集了七种生境类型中麻雀冬夏两个季节的血浆样品并分析了皮质酮浓度，结果表明采样点以及采样点和季节的交互作用显著影响麻雀血浆基础皮质酮水平，而性别和季节及其他交互作用均对血浆基础皮质酮水平无显著影响。高度城市化的采样点（如高层社区）的水平显著高于郊区采样点，说明高度城市化环境使麻雀产生慢性应激反应。此外，由于公园等生境中麻雀的BCC值与郊区采样点无显著差异，因此在进行城市化研究中应将城市环境进行细分，说明哪些城市环境对野生动物的生存影响较大，从而使城市景观设计更有利于生物多样性的保护。第二，我们对采样点麻雀的基础皮质酮水平和繁殖期（4月-6月）的平均黄体生成素（LH）、睾酮和雌二醇的水平进行了相关性分析，结果表明皮质酮水平与性激素水平无显著相关性，4月-6月LH、睾酮和雌二醇平均水平在采样点间无显著差异，说明城市麻雀的慢性应激未对麻雀生殖内分泌的总体水平产生影响。但是，对城乡生境中麻雀年周期生殖激素水平的比较发现城市环境中麻雀生殖内分泌的启动时间和终止时间均晚于郊区种群。最后，我们分析了皮质酮与种群冬季存活率以及体质的关系，发现采样点麻雀的基础皮质酮水平与种群冬季存活率存在不显著的负相关关系，采样点的麻雀体质指数均值与采样点的麻雀血浆基础皮质酮浓度均值存在显著的负相关关系,该结果说明城市环境中麻雀基础皮质酮水平的升高可能影响麻雀的体质，但对种群动态未产生显著的影响。项目成果揭示了鸟类需付出更高的生理代价以适应现代大型城市环境，同时项目的成果也可为城市的生态规划提供参考依据。研究中发现的一些新现象则有待进一步研究其生态学机理。