墨西哥湾北部的海鸟基因，变化和环境以及气候的关系 - 海洋鸟类研究论文

" h( g- T) E8 ^$ T/ ^

' e- }9 t2 o8 _! d( b3 i5 }+ d- q# E/ L

文 | 九屿

编辑 | 九屿

序言

4 q3 d/ m0 \8 W$ B

鸟类在脊椎动物中是独一无二的，因为它们可以在短时间内长距离飞行，并且除了少数例外，它们生活在三维空间中。

生活在水陆界面的鸟类在陆地、空中和水中可能同样自在；大多数其他生物在水或其他介质中度过一生或生命的各个阶段。

8 R$ ~2 ]/ D5 f% f/ `

苍鹭、白鹭和一些滨鸟主要生活在海洋-陆地界面，在沿海海湾和河口觅食，沿着岛屿或邻近高地的海滩筑巢。

几种滨鸟物种迁徙或沿海岸越冬，但在北极高地繁殖。许多种类的鸭子在沿海越冬，但在内陆栖息地繁殖，包括北美的草原坑洼地区；其他鸟类主要生活在沿海沼泽地，大部分时间都在那里度过。

/ v+ j. B9 b6 A/ ^. a. q/ [

墨西哥湾在促进鸟类高度利用和多样性方面有几个重要特征：生境的高度多样性；南极-新热带移民飞往墨西哥、中美洲和南美洲的直接途径；温暖的沿海水域。

) r) l; A7 ~4 F

墨西哥湾被认为是世界上最重要的水禽迁徙途径，在北美则是南极-新热带迁徙者，主要是鸣禽，以及迁徙和越冬滨鸟。

5 V% |: V2 C$ l

北美的四条飞行路线在墨西哥湾汇合，许多移民经过韦拉克鲁斯中部，而来自密西西比河和大西洋飞行路线的其他人则直接穿越海湾的开阔水域。

此外，墨西哥湾南部是许多在墨西哥筑巢的热带物种的北部边界，如鲣鸟和华丽军舰鸟，而热带烟灰燕鸥和棕色诺迪则向北繁殖到干托尔图加斯。

从德克萨斯州南部到塔毛利帕斯州的拉古纳马德雷地区是最重要的滨鸟越冬区之一。从塔毛利帕斯州南部到坎佩切州的地区主要包含具有新极-新热带亲和力的水生物种。

最后，应该提到的是，许多州都指定了物种的“特别关注物种”，但有一些迹象表明种群可能已经下降或缺乏表明状况的数据。

- i. l7 I" G5 z6 [) J

! L% i) T6 I+ |9 d9 s3 R

这些物种值得特别考虑，因为如果不采取措施保护它们，有些物种可能会受到威胁。

2 ^! E+ `* M: ^, A8 s6 j) e

陆地-水界面通常具有高度的物种多样性和高生物量，因为它们包含一系列不同的生境，栖息地以不同的斑块大小混合在一起，界面是进入水生和陆地环境的门户。

& G2 l1 v6 U2 y' I

虽然不可能明确界定沿海区，但从功能上讲，陆地和海洋实际交汇处两侧的区域受到海洋和陆地投入的影响。

( F" p& Q- I* S1 g

W! O7 \9 n! A0 I/ d' F# d

陆地-水界面也是海洋生态系统和陆地系统的物理缓冲区。

河口和沿海环境保护内陆陆地栖息地免受过高的潮汐、飓风、侵蚀和其他严重风暴事件的影响，同时通过提供污染物汇来保护海洋环境免受污染；由于风和水的影响，边际不断变化。

/ i) m T* m) `

8 `4 O( J/ u7 q- C8 J+ l3 X. s

由于面积大，墨西哥湾拥有漫长的海岸线和广泛的栖息地；并且由于其地理位置，它具有从热带到温带，从沿海到近海岛屿的多种栖息地。

5 M+ J9 W7 _3 h: F

海湾是通往美国与墨西哥、中美洲和南美洲之间南部越冬地的渠道或迁徙路线。北部的陆地面积更大，是分散在北美各地的鸟类的漏斗点，这些鸟类正在迁徙到墨西哥湾或更南边的越冬地。

5 Z" i% ~, X+ {8 L8 e- g

由于繁殖限制和觅食机会，墨西哥湾的大多数鸟类都与沿海地区联系在一起。

海岸受到天气和风暴事件以及人为因素的影响，例如水文过程的改变，有毒化学物质和营养物质的引入，人口密度的增加，渔业和其他商业企业的增加，风能的发展，石油和天然气平台数量的增加以及直接的人为干扰。

风能的开发正在进行中，无论是近岸还是近海，并有可能破坏海湾地区的鸟类迁徙。

# e) [ F/ Z V' G$ [% C6 K; t

海湾国家37%的人口生活在墨西哥湾沿岸地区，沿海和近海开发的增加将通过栖息地的减少和干扰的增加来影响鸟类。

3 \9 Q) @/ E. Q& |) I

气候变化的潜在影响与人为因素有关，如海平面上升和地面沉降；海平面上升的增加导致巢穴、蛋和雏鸟的洪水泛滥增加，并使岛屿、海滩或盐沼上的栖息地不再可供筑巢或觅食的鸟类使用，如褐鹈鹕、管道船以及大多数燕鸥和撇油器。

研究表明，在未来几十年内，栖息地和物种组合将发生很大变化，其中一些变化是由于人口增加和管理，另一些是由于海平面上升或沉降。

沼泽水位管理可以改变盐度梯度和沼泽植被，对沼泽筑巢物种产生影响；海平面上升、风暴和飓风也会影响森林栖息地，进而影响迁徙和繁殖鸟类对鸟类的使用。

; o6 G5 E' A. T% k) j

也许，墨西哥湾对鸟类种群最重要的特征与自然，和人为因素之间的复杂相互作用有关，这些因素导致可用土地的变化，不同栖息地类型的相对数量的变化以及盐度的变化。

; G( q9 t/ n) @+ n3 s# `

墨西哥湾北部海岸，特别是路易斯安那州，由于沉降、海平面上升、热带和其他风暴、供水不足和人为干扰之间的复杂相互作用，正在迅速失去土地。

6 v; W- ?% U {( S4 S. q# a6 O. Q

半水生鸟类和所有陆地鸟类都报告在海湾岛屿上或穿越其水域，我们得出以下结论：墨西哥湾中约有三分之一的物种是繁殖居民，没有明显的种群流动；约65%依靠墨西哥湾沿岸进行迁徙中途停留或越冬；44%为水生物种，27%为海洋物种；大多数以无脊椎动物或脊椎动物为食，而其他则以植物为食。

, ]! r. n: b7 g( n0 l# A

最近的鸟类更新包括按分类学、栖息地、范围和位置列出的所有物种。

这些数据被用来描绘墨西哥湾鸟类的总体分布图，并绘制一张图，显示12个区中每个区的物种总数，每个部门的百分比是该部门中存在的物种总数的百分比。

) f; v8 A* D+ K' v/ ^

这一数字清楚地表明，最高的物种多样性是在海湾南部，沿着尤卡坦半岛。

$ Q1 {' f! a. j

墨西哥湾所有93个海域都出现了一些非雀形目物种。只列出了非雀形目，因为它们是栖息在沿海和海洋地区的物种中更为典型的。

: T: a) A$ V: ~. |+ t9 l$ p, `

分布在整个海湾地区的非雀形目动物包括鸭子、鸊鷉、潜鸟、鲣鸟、鹈鹕、苍鹭、白鹭、朱鹮、琵鹭、鹳、铁轨、水鸟、海鸥、燕鸥和翠鸟。正如预期的那样，滨鸟，鸭子，苍鹭和白鹭以及海鸥和燕鸥是最多样化的群体。

) d7 b- |8 k5 [7 Q7 b: p

墨西哥湾南部与北部海岸不同，因为温度和地貌不同，这支持热带植被和鸟类。从墨西哥的角度来看，墨西哥湾极为重要，因为墨西哥大约60%的流域排入海湾水域。

河口、泻湖和其他湿地占墨西哥湾海岸线的30%；韦拉克鲁斯州阿尔瓦拉多的泻湖系统拥有墨西哥全境26%的鸟类。墨西哥湾南部海岸广阔的红树林，为鸟类的觅食和筑巢提供了重要的栖息地。

/ w" f/ Y- A* N! D, I4 c. {3 x, V

泻湖和湿地环绕墨西哥南部海湾，就像在美国一样，塔毛利帕斯州的拉古纳马德雷拥有墨西哥15%的候鸟。

马德雷湖中约有82%的鸟类起源于南极，因为它代表了几个物种的南部边界；相比之下，从塔毛利帕斯州南部到坎佩切州的地区主要包含具有新热带亲和力的水生物种。

2 A+ f7 F. c2 W

0 \: [' V! j+ @* U

坎佩切和尤卡坦海岸的大陆平台包含筑巢海鸟使用的珊瑚礁和钥匙，包括红脚鲣鸟和最小燕鸥，它们都在墨西哥濒危物种名单上。虽然该地区具有新热带亲和力，但它也受到加勒比海的影响。

# f7 b3 o- X/ b% x

因此，墨西哥海岸具有高度的物种多样性，因为它既包含近亲居民物种也包含新热带物种。

鸟类以各种方式利用海洋和沿海栖息地，导致季节内和季节之间的活动重叠。一个给定的物种可以有多个列表。例如，笑鸥在墨西哥湾沿岸的岛屿上繁殖，有些可能全年停留。

% A, Q- a: y4 S( M# i

然而，笑鸥也沿着大西洋沿岸繁殖到纽约，在秋季，一些通过墨西哥湾迁移到墨西哥，而另一些则迁移到海湾并作为冬季居民留在那里；他们是居民、移民和冬季游客。

6 [5 N, C- j7 k( o: e4 Y) `9 L

* i' t8 W7 g8 i0 p" A& K3 I0 ~

鸟类受到季节性的限制；大多数在春季食物供应最佳时繁殖，并作为居民保持，或在条件恶化时迁移。季节性模式随着时间的推移而演变，甚至在物种内部也存在变化。

在墨西哥湾以北繁殖的物种的更多北方成员，可能是通过海湾向南移动的迁徙者，而居住在海湾的同种物种可能仍然是全年居民。

! w5 r# T0 k/ M5 ?) F7 ~

空间限制通常与栖息地的适宜性有关，无论是觅食、求偶、繁殖、迁徙还是越冬。除了少数例外，鸟类需要干燥的土地才能繁殖，因为它们产卵并在孵化期间以及通常在雏鸡饲养阶段被限制在巢穴中。

生境适宜性取决于每项活动所需的类型和质量，以及所涉及的生境的稳定性。墨西哥湾鸟类最重要的栖息地梯度是从开阔水域到高地陆地栖息地。

- W; e% }" R! B4 y/ \; b) V1 e

由于鸟类具有高度的流动性，因此沿梯度的任何地方都可以找到许多物种，“正态”分布在一年中发生变化，并且在飓风或其他恶劣天气事件期间可能会发生变化。

根据水分含量和盐度，从开阔水域到浅水，从水面到深度，以及从地表到土壤/沉积物的横断面，猎物的丰度和可用性也存在梯度，动物密度的空间和季节变化决定了觅食鸟类的猎物可用性。然而，可用的栖息地也是受保护土地数量的函数。

2 y" }9 r' ^; t. c

屏障岛和大陆上可用的栖息地类型包括沙滩、盐沼、咸水沼泽、淡水沼泽、灌木/灌木丛和森林。

鸟类具有与栖息地可用性相关的普遍生态位要求，墨西哥湾的开阔水域是中上层的，生活在那里的物种通常是海鸟和一些潜水鸭。

潮汐沼泽位于海岸线上的小而狭窄的口袋中，主要植被是Spartina和Juncus spp，盐度、低植物区系和结构复杂性、定期潮汐波动、灾难性洪水和潮汐沼泽中的大风相结合，创造了一个脆弱的、不可预测的环境，需要生活在那里的鸟类的灵活性和适应性。

虽然潮汐沼泽支持相对较少的独特或特有陆生脊椎动物物种，但一些亚种已经分化，例如路易斯安那州海滨麻雀。

' i2 k4 k% K4 F0 H2 T

; b6 ]5 T# g _, O$ @

虽然鸟类在选择筑巢地点方面表现出灵活性，但它们更喜欢特定类型的栖息地。海鸥、燕鸥、撇油器和滨鸟在地面上筑巢，通常在裸露的沙滩上或植被稀疏的地方筑巢，或者在沼泽中筑巢。

$ r5 A& V. k; C3 L& O' P

在沿海殖民地筑巢的鹈鹕、苍鹭、白鹭和朱鹮使用相同的地点，只要它们免受捕食者的侵害并且合适。

对于许多物种来说，巢址要求驱动它们选择群落地点，如果地点保持稳定，它们将继续在那里筑巢。

( ^3 {# h9 J- s( a. l

在某些情况下，栖息地的改变增强了长期稳定性，就像在贝斯女王岛对鹈鹕发生的那样；在其他情况下，稳定性会因侵蚀和空间损失而降低。

6 _7 _+ C. O- h! z% y8 r0 c/ _) I

由于海湾地区的石油开发和运输，自1970年代以来，鸟类一直受到慢性和偶发性泄漏的影响。

最早的大型泄漏之一是1979年6月3日在坎佩切湾发生的Ixtoc I泄漏事件，它每天释放约000，1982桶，最终形成漂浮在表面的厚慕斯状乳液。

' T/ w X8 P4 e9 H

当石油在八月到达德克萨斯州南部海岸时，它已经碎成小块；当它到达岸边时，鸟类移动到后岸不太合适但未上油的地方;只有不到1981%的滨鸟留在前滩。

与未涂油的鸟类相比，涂油的桑德林和柳树花在觅食上的时间更少，休息和整理的时间更多，这与其他地方滨鸟的发现一致。然而，没有证据表明这种运动对德克萨斯州南部的这些迁徙滨鸟种群产生了长期影响。

8 { n8 G$ E% E5 X, G

最后，鸟类已经进化出应对自然压力源的机制，这些机制发挥作用，除非有几年没有繁殖。在鸟类中，一些死亡率或繁殖减少可以通过几种机制来补偿：剩余的幼鸟或成鸟的存活率更高；从其他地方招募；剩余鸟类的繁殖成功率更高；在较早的年龄繁殖；繁殖前几年没有繁殖的鸟类。

这些指标说明了一系列人口趋势：有些正在增加；有些正在减少。

9 O; n; N; H& h5 P* M

尽管如此，对于15个指示物种，有几行数据表明斑驳鸭，拍手轨道和黑撇渣器在过去45年中有所下降，棕色鹈鹕，大白鹭，鱼鹰和笑鸥明显增加，尽管过去15-20年的数据表明笑鸥正在下降。

# _1 c$ D2 {/ ?. @1 S

总体下降似乎是由于栖息地的丧失，加上人为干扰和对海滩，盐沼和沿海环境的其他破坏。急剧增加通常是由于法律法规，特定的管理实践，栖息地的创造，无意的管理，以及可能的全球变暖。

! J! G9 }- M8 ?

墨西哥湾的鸟类群落多种多样，主要是因为栖息地的多样性，海洋 - 陆地界面的丰富性，从热带到温带的梯度的存在，以及海湾的地理，使其成为新北极 - 新热带移民的漏斗点。

鸟类群落的变化是由于短期和长期的压力因素而发生的，这些压力因素使生境适宜或不适宜。

由于自然和人为原因，海湾的生境丧失正以惊人的速度继续下去，这将导致鸟类群落发生变化，只能通过保护和管理来应对，需要监测以评估鸟类群落的整体健康状况。

3 Q2 l* ?. @2 x! A # W% ]4 w0 C, G* [! \