利用长时序数据来设计适当的海洋保护区，保护隐秘的小型海燕 - 海洋鸟类研究论文

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图1 ”海燕叫喊着，飞翔着，像黑色的闪电，箭一般地穿过乌云，翅膀掠起波浪的飞沫。”—高尔基《海燕》

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引言

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海洋保护区 (Marine Protected Area，MPA)作为一类有效的工具， 广泛地应用于生物多样性的保护和管理工作中。然而正确划定海洋保护区的范围极具挑战性，尤其是当目标物种体型小、习性隐秘、可用于充分评估它们在海上的分布状况数据缺乏的时候。因此，现有海洋保护区可能无法有效覆盖小型海鸟关键活动区域，尤其是在迁徙和越冬季节。今年10月，来自Andrés De la Cruz等人在在Journal of Applied Ecology 上发表了利用伊比利亚半岛大西洋沿岸 15 年的海上船基样线调查的时间序列数据集，使用集合物种分布模型（Ensemble species distribution models，ESDMs）来预测暴风海燕（Hydrobates pelagicus）的潜在分布，探讨现有海洋特别保护区（SPA）是否足够保护这一欧洲最小海鸟。

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海洋保护区和海鸟

作为管理人类活动进而保护海洋生态环境的有力工具，过去几十年来，海洋保护区的数量一直在稳步增长。尽管各类型的保护目标和水平不尽相同，海洋保护区的重要性已被社会各届的广泛认同。《生物多样性公约》和欧盟《2030 年生物多样性战略》等相关国际保护法规呼吁大幅提高海洋保护区的覆盖率，目标是到 2030 年将海洋保护区的覆盖率从目前的近 8%提高到 30%（即 "30X30 "倡议）。

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图2 欧盟致力于实现“30X30”目标

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海鸟是海洋生态系统的基本组成部分，作为顶级捕食者和高流动性消费者，它们在构建和连接远洋海洋食物网方面发挥着重要作用。海鸟的活动范围广，且占据食物链的顶端，对任何次生变化都非常敏感，故是海洋生态系统整体健康的极佳指标。然而，海鸟是受威胁最严重的脊椎动物群体之一。为加强对海鸟的保护并提高其保护地位，欧盟通过《鸟类条例》（指令 2009/147/EC）强制成员国将对保护鸟类物种具有特殊重要性的区域指定为特别保护区（special protection areas, SPAs）。然而，只有极少数海洋保护区能有效实现其保护目标。在保护海鸟保护区时，由于海鸟的高流动性、多变的环境偏好、季节性以及大规模的数据收集需求，让管理者划定海鸟保护区的边界变得更加困难。

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图3 海鸟面临的多种威胁，包括气候变化、入侵物种、食物资源缺乏、渔业兼捕等(图源自RSPB）

暴风海燕是一种身体大部黑色、翼展小于 40 厘米的小型海鸟，目前为IUCN物种红色名录为“无危”。暴风海燕有两个亚种，H.p.pelagicus 指名亚种在大西洋东北部繁殖，从冰岛南部和挪威西北部到不列颠群岛、法国西北部、西班牙西北部和加那利群岛。而H. p. melitensis 亚种是地中海的特有亚种，仅占种群的全球种群10%。并且该亚种面临更大的保护问题，分布仅限于地中海盆地的几个没有入侵捕食者的岛屿。暴风海燕面临的主要保护威胁包括黄腿银鸥（Larus michahellis）的捕食、入侵哺乳动物进入其繁殖地、筑巢栖息地的丧失、食物资源枯竭、繁殖期间的人为干扰或极端天气事件频率的增加；此外，越来越多的离岸风力发电场也对暴风海燕构成了威胁，风暴海燕可能被安全灯吸引而与风力涡轮机发生碰撞。事实证明，建立、扩大或改进海洋保护区并制定有效的管理计划可解决该物种面临的主要威胁，如管理入侵的食肉动物或限制捕鱼以防止食物资源枯竭或误捕。

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图4 暴风海燕的主要捕食者—黄腿银鸥捕食家鸽

研究地和研究方法

对2005-2019 年15年内，北纬 35 °~北纬 45 °、西经 1 °~西经 11 °之间伊比利亚半岛（西班牙和葡萄牙）大西洋海域内的暴风海燕空间分布进行了研究。该区域内目前有 17 个特别保护区（SPAs）。

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图5 研究区域示意图：橙色方块表示伊比利亚大西洋区域的特别保护区(SPA)。蓝色点表示有欧洲风暴海燕存在的调查单位。

西班牙和葡萄牙两国多家科研机构每年定期对该地区进行多学科海洋科考。利用这些定期调查的优势，利用欧洲海上海鸟调查的标准方法，标准化数据并确定目标物种的分布位点。进而通过集合物种分布模型，预测暴风海燕的海上分布，并测量了与当前特别保护区网络的重叠情况。

图6(1) 海上样线调查（来自© Mark Lewis，Scottish Ornithologists’Club）

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图6(2) 海上样线调查（© JNCC,左下是英国的海上样线覆盖，右下图是物种数量累计。）

结果与讨论

模型预测结果确定了该物种的两个主要分布热点。第一个区域位于葡萄牙海岸北半部和西班牙加利西亚海岸附近，是其他风暴海燕物种（如斑腰叉尾燕 Hydrobates castro）繁殖的重要栖息地，也是该地区其他候鸟和越冬物种的重要栖息地。第二个分布热点区域位于加的斯湾（Gulf of Cádiz），是暴风海燕最重要的越冬区之一。此外，该区域还是大量海鸟（包括极危的巴利阿里鹱Puffinus mauretanicus）在繁殖期外觅食的重要区域。

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伊比利亚半岛西北部地区有四个特别保护区与集合物种分布模型预测的暴风海燕适宜区域明显重叠。然而，位于葡萄牙北部海岸和加利西亚海岸的几块核心区域不在任何海洋特别保护区范围内。在研究区南部的西班牙一侧、 加的斯湾特别保护区为暴风海燕提供了适当的栖息地。但是，该物种的核心区域位于该保护区的西面和东南面。

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图7 保护空缺（斜线区域）

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暴风海燕目前尚未受到特别威胁，但作为海洋的顶级捕食者，确定暴风海燕的主要栖息地对保护海洋区域的食物网大有裨益。本研究明确的提出暴风海燕保护的重要区域位于葡萄牙中西部至伊比利亚半岛西北海岸，该地区已建立多达15个保护海鸟的特别保护区域。然而，该区域还有一些重要的核心分布区尚未包括在目前海洋空间规划中。在当前海洋环境恶化的情况下，人类需要为鸟类划定新的重要保护区或扩大现有保护区，将重要的觅食区和越冬区包括在内，或将现有保护区连接起来。这些扩大研究区域内保护区的建议与《生物多样性公约》（CBD）、世界自然保护联盟（IUCN）和欧盟（EU）倡导的目标一致，即扩大保护区网络以恢复和保护栖息地和物种，从而实现到 2030 年海洋保护区达到 30% 的目标，以改善整个生物多样性。

参考文献：

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DE LA CRUZ A, PEREIRA J M, PAIVA V H, et al. Using long-term data series to design adequate protected areas that ensure the conservation of inconspicuous small petrel species [J]. Journal of Applied Ecology, n/a(n/a).

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程雅畅

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大部分时间很宅的博后。研究兴趣为：运动生态学、行为生态学；近期研究兴趣是以海鸟和鸻鹬类为对象研究动物的个体差异对适合度的影响。

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编辑：邓以琳

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审核：潘达 牛晓童 程雅畅