西沙群岛红脚鲣鸟繁殖时间选择对繁殖成功率的影响

中国科学技术大学硕士学位论文西沙群岛红脚鲣鸟繁殖时间选择对繁殖成功率的影响姓名：彭礼华申请学位级别：硕士专业：生态学指导教师：曹垒2010-08摘要 I 摘要红脚鲣鸟（Sula sula）是典型的远洋性热带海鸟，广泛分布于赤道附近的海岛上，红脚鲣鸟在一年当中通常有多个产卵高峰，其繁殖周期接近一年。热带海鸟生存在季节性不明显的海洋环境里，关于热带海洋中形成有利于繁殖的因子机制至今仍不甚清楚，尤其是关于非季节性鸟类繁殖时间与海洋环境关系的研究更少。本文的工作地点是在西沙群岛，位于中国南海北部，是典型的热带季风气候区域。我们在2003­2006年调查工作的基础上，于2006 年9月到2008 年5月详细研究了红脚鲣鸟繁殖时间选择、繁殖成功率和周围环境之间的关系。 2006­2008年红脚鲣鸟繁殖季节分为三个阶段，分别是8­9月的早期，11­12 月的中期，3­4月的后期，两年间各阶段略有变化。2003 ­2006年红脚鲣鸟的繁殖时间约是从9月底到次年4月上旬。6个繁殖季节的时间跨度相一致。 2006­2007季节总的繁殖成功率是20.9%（n = 148）。成功率最高的是后期阶段为57.4%。2007­2008 季节繁殖成功率是17.9%（n = 117），成功率最高的是后期阶段为28.9%。重建巢可以提高红脚鲣鸟的繁殖成功率。台风显著性地影响繁殖成功率，在同一次台风中，年龄越大的幼鸟的存活率越高；台风发生时间距平均繁殖日期越远，对巢存活率影响就越小。 1973­2008年气候数据显示西沙群岛的台风主要发生在6­10月，这可能是形成 2003­2006 繁殖季节在中期阶段（12 月份）建巢数量最多的原因。然而 2006 年12月份台风尤特改变了这种繁殖时间选择，改变为后期建巢数量最多的方式。在 2007 年 7 月 13 日至 2007 年 12 月 10 日研究期间，三次食物高峰中两次对应了红脚鲣鸟繁殖起始，食物可能是引起繁殖活动的主要原因。同时，鱿鱼在食物中比例的升高对应了繁殖时间，推测鱿鱼获得量的变化引起了相应的连锁效应。关键词：红脚鲣鸟 Sula sula 繁殖成功率繁殖时间选择台风食物量适应性Abstract II ABSTRACT Red­footed Booby (Sula sula) is a widely distributed pelagic seabird. It may have several laying peaks throughout the year, and their breeding cycle approximately to one year. The tropic seabird living in an indistinctive seasonal marine environment, and the mechanism that control the timing of breeding in tropic sea was not clear at present. This study was conducted on Xisha Archipelago, which located in the north South China Sea.The weather in Xisha Archipelago is tropical monsoon­type climate. The basic study was carried in 2003­2004, and a detailed study from September 2006 to May 2008 was conducted to investigate the relationship between timing of breeding, reproductive success and localenvironment. The breeding seasons of 2006/2008 was divided into three periods, they were early period (from August to September), middle period (November to December), and late period (March to April). The breeding seasons of 2003/2006 were approximated from the end of September to early April next year. The timing of each period had great variance in two breeding seasons while the length of each seasons were consistence approximately. The reproductive success of 2006/2007 season was 20.9% (n = 148) and the highest (57.4%) occurred at late period. The reproductive success of 2007/2008 season was 17.9% (n = 117) and the highest (28.9%) occurred at late period. Reconstruction of nests could improve the productivity of breeding pairs. The occurrence of typhoon could drastically affect the reproductive success. The older young and the longer span from typhoon date to mean nesting date had higher survivalprobabilitywhen encounter the same typhoon. From 1973 to 2008, most typhoons occurred at June – October in Xisha Archipelago. It suggested that the distribution pattern of typhoon is the main reason for shaping the heaviest nesting peak in December in 2002/2006 seasons. However, the Utor changed the normal breeding time and formed the heaviest nesting peak in late period. From 13 July 2007 to 10 December 2007, two peaks of food abundance out of three were correlated with breeding time; it suggested that food may be a major cause of reproductive activities. Meanwhile, Squid took more part in food proportion also correlated with the breeding time. It suggested that the changing of Squid availability may be the basic reason that causing a cascade effect.Abstract III Key words: Red­footed Booby Sula sula breeding success  timing of breeding, typhoon  food中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文,是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：___________ 签字日期：_______________ 中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 □公开 □保密（____年）作者签名：_______________ 导师签名：_______________ 签字日期：_______________ 签字日期：_______________第一章绪论 1 第一章绪论1.1研究对象红脚鲣鸟（Sula sula）隶属于鹈形目（Pelecaniformes）鲣鸟科（Sulidae）鲣鸟属（Sula），红脚鲣鸟种（Sula sula）,其名称是由于成鸟鲜红的腿和足。红脚鲣鸟的体重在鲣鸟属中是最轻的（800­1250g, Nelson 1978），其身体纤长（全长 68­79厘米），翅长而窄，尾较长并呈楔形（图 1.1）；其嘴峰呈圆锥形，先端渐细微曲而不具钩，嘴边缘有锯齿。红脚鲣鸟以飞鱼和鱿鱼为主要食物（Schreiber et al. 1996, 赵桂霞 2010），是远洋性觅食的热带海鸟，觅食半径是150km（Weimerskirch et al. 2005a，图1.2）。鲣鸟每天离开栖息地的觅食时间一般发生在早晨8点之前，高峰期在6：00­6:30 之间；返回营巣地的高峰期是17:00­19:00 （曹垒 2005, Weimerskirch et al. 2005a）。红脚鲣鸟在孵化时觅食时间达到10.1+1h（范围是4.8到12.5小时），而且只在白天觅食，从不在海上过夜（Weimerskirch et al. 2005a）。红脚鲣鸟（Sula sula）是典型的热带海鸟，其繁殖地广泛分布于加勒比海、大西洋、印度洋、澳大利亚北部海域、太平洋中部和西部地区（图1.3；曹垒2005）。是鲣鸟科中分布最广泛、数量最多的鲣鸟。由于各个海域环境状况不同，不同的种群进化出了不同的形态特征和繁殖策略来适应当地环境，因此是研究适应性辐射的极好样本（Nelson 1978）。红脚鲣鸟通常在珊瑚岛和火山岛上繁殖。集群性营巢，在灌木或者乔木上营巣，以枯枝、干草和少量新鲜植物为巢材。巣一般高出地面0.3­10米，数量可达几千对之多（Shreiber et al. 1996）。红脚鲣鸟在一年当中通常有多个产卵高峰，各个岛屿红脚鲣鸟的繁殖时间差异较大（ Nelson 1978）。红脚鲣鸟的窝卵数为一枚，繁殖周期接近一年。在东岛，建巢期 15 天，孵化期 46 天，出飞期约 109 天，独立期118天（赵桂霞2010）。西沙群岛的东岛是红脚鲣鸟在我国唯一的繁殖地，其繁殖种群约为 35500 对，约占世界红脚鲣鸟种群数量的 10%左右，为世界第二大繁殖种群（曹垒 2005）。由于东岛红脚鲣鸟栖息地受到外来物种­牛的破坏，使得该种群的生存受到潜在的威胁（Cao et al. 2005）第一章绪论 2 图 1.1 红脚鲣鸟身体纤长，翅长而尖，具有鲜红的腿和足（引自曹垒 2005）。图 1.2 红脚鲣鸟在海面上捕食（引自郭 2010）第一章绪论 3 图 1.3 红脚鲣鸟在世界范围的主要分布（引自曹