白头鹤为大型受胁迁徙涉禽,湿地生态环境质量的重要指示物种。长江中下游湖泊湿地是我国越冬白头鹤的重要栖息地,湿地退化使白头鹤种群面临严重威胁,亟待开展种群保护生物学研究。本项目通过粪便等非损伤取样途径,借助微卫星分子标记,研究长江中下游湿地越冬白头鹤种群的遗传多样性格局、基因流和遗传结构,探讨在栖息地严重退化的环境压力下,越冬群间可能出现的个体交流;在遥感、全球定位和地理信息系统技术支持下,通过栖息地利用和栖息地特征分析,进行栖息地质量评价,探讨白头鹤栖息地保护的途径;通过粪便稳定同位素分析技术,分析食物组成,研究越冬期食性特征,探讨湿地退化对越冬白头鹤食性的影响;通过行为取样,研究越冬群日活动的时间分配,探讨不同扰动湖泊白头鹤越冬行为适应性和生存策略。本项目旨在探讨越冬水鸟对湿地退化的生态响应机制和环境适应对策,为进一步开展迁徙水鸟保护和湿地生态恢复提供理论依据。
Hooed crane;Wintering ecology;Genetic diversity;Habitat use;Foraging behavior
长江中下游湖泊湿地是我国越冬白头鹤的重要栖息地,湖泊退化导致的栖息地丧失,影响种群的越冬生态,本项目旨在通过种群遗传多样性和越冬行为研究,了解白头鹤对湿地退化的适应机制。 共采集安徽菜子湖、升金湖、江西鄱阳湖、上海崇明东滩4个白头鹤越冬地粪便样品221份、羽毛样品9份和肌肉样品4份,从中获得了72份样品的mtDNA控制区1103?1104 bp序列。结合从GenBank获得的两个来自日本的白头鹤个体序列,通过越冬种群的遗传结构分析,在长江中下游4个越冬种群共发现26个变异位点,并定义了23种单倍型。遗传多样性分析结果显示,白头鹤单倍型多样性(h)为0.823 ± 0.042,核苷酸多样性(π)为0.00157 ± 0.00021。各个种群FST值表明我国长江中下游各种群之间无显著的遗传分化。两种中性检验分析结果表明,白头鹤在进化史上可能经历了种群扩张。 在白头鹤越冬前、中、后三个时期,调查泥滩、草滩、农田生境中食物资源的丰富度、深度及其觅食基质的硬度、人为干扰、水位变化特征,以及各生境中越冬个体的相对丰多度和密度、觅食集群大小、觅食行为,研究食物资源丰富度和可获得性对白头鹤越冬生态的影响。结果表明,越冬前、中期农田生境中食物资源的丰富度与可获得性最高,而后期草滩生境中食物资源的丰富度最高;前、中期的主要觅食生境为农田,后期主要为草滩生境。生境利用受食物资源的丰富度所决定,较少受食物埋深和觅食基质硬度影响。越冬前期稻田生境的白头鹤数量占该时期总数的60.8%,集群数量占总群数的51.43%;中期有70.8%的个体鹤和50%的集群鹤;后期草滩生境的个体鹤和觅食集群数量分别占该时期总数的85.1%和77.78%,觅食生境中食物资源和人为干扰与觅食集群的大小存在显著的线性相关性,但与取食群体的年龄组成线性关系不明显。随着水位降低,白头鹤对草滩、泥滩的利用率均逐步增加;泥滩生境中水位降至最低时白头鹤对其利用率达到最大。不同水位期各生境中的行为时间分配差异性显著。泥滩生境中,不同水位期觅食和维持行为存在显著性差异,而警戒等行为则差异不显著。随水位降低,白头鹤增加对泥滩生境的利用。越冬白头鹤权衡食物资源的丰富度和可获得性,调整觅食生境利用的时空模式和觅食策略,适应湖泊湿地生境的退化与丧失,从而安全渡过越冬期。