前言
在鸟类繁殖研究领域，繁殖成功率的季节性下降是一个被广泛关注的现象。许多鸟类，尤其是每年只繁殖一次的物种，其繁殖成功率在繁殖季节后期往往会显著降低。中山大学鸟类生态与进化研究组博士后刘晨阳近期发表的研究以发冠卷尾（Dicrurus hottentottus）为研究对象，分析了这一现象背后的机制，探讨了个体质量和环境资源恶化对繁殖成效的影响。
研究背景：两个假说
对于鸟类繁殖成功率的季节性下降，主要有两种解释：“个体质量假说”和“日期假说”。个体质量假说认为，高质量的个体通常会比低质量的个体更早繁殖，因而成功率更高。而日期假说则指出，随着繁殖季节的推移，环境条件（如食物供给）恶化，导致繁殖成功率下降。
发冠卷尾作为一种候鸟，会形成长期的社会单配制关系，个体通常在繁殖季节表现出高度的领地意识和配偶忠诚度。基于长期的研究数据，研究者利用个体内比较的方法（within-subject method）能够分析个体在不同年份中的繁殖成功率，并将其与繁殖时间和个体质量进行关联分析。
摄影：陈政
研究结果
个体质量与繁殖时间的影响：
研究表明，发冠卷尾的繁殖成功率随着繁殖季节的进行而逐渐下降。与晚繁殖的个体相比，早繁殖的个体具有显著更高的出飞率。这一发现支持了个体质量假说的部分内容，尤其是长喙的雄鸟（高质量个体）更倾向于早繁殖，并且这些雄鸟的繁殖成功率较高。此外，年龄较大的雌鸟往往较早繁殖，尽管它们的繁殖成功率在七岁后开始显著下降，这说明了老年个体的生育力下降（衰老效应）。
图1 发冠卷尾出飞率（fledging rate）与产卵时间（relative laying date）的关系。
图2 A.在不同个体间，繁殖时间越晚出飞率越低；对于同一个体，C. 常年繁殖较早的个体（mean laying date<0）若延迟繁殖时间，其出飞率显著增加，D. 常年繁殖较晚的个体（mean laying date>0）若推迟繁殖，其出飞率则显著降低。
环境恶化与繁殖表现：
同时，研究结果也揭示了日期假说的重要性。在繁殖季节后期，发冠卷尾的食物供给——以昆虫为主的无脊椎动物生物量明显减少，导致鸟类对其雏鸟的喂养频率也随之下降。这一现象进一步说明了环境条件的恶化如何影响繁殖成功率。尤其是晚繁殖的个体，其繁殖表现比往年更晚时，繁殖成功率明显下降。这表明环境资源恶化对低质量个体和晚繁殖的鸟类影响尤为严重。
图3 A. 无脊椎昆虫的生物量随着繁殖季节的进行显著下降；B. 成鸟的喂食频率与无脊椎动物的生物量成正相关。
图4 早繁殖个体（Early breeder）和晚繁殖个体（Late breeders）的繁殖食物需求高峰与无脊椎动物生物量供应的关系。
讨论
气候变化的潜在影响：
气候变化可能会加剧鸟类繁殖季节中的“营养错配”问题。这种错配指的是鸟类的繁殖时间与其最需要的食物供给高峰时间之间的偏差。随着气候变暖，春季昆虫等食物资源的高峰期可能提前，而晚繁殖的鸟类将面临更加严峻的生存和繁殖挑战。发冠卷尾的研究结果表明，繁殖时间的提前对早繁殖的高质量个体有利，但对于那些晚繁殖的个体来说，气候变化可能加剧其生存压力。
对未来研究的启示：
这项研究不仅支持了个体质量假说和日期假说的双重作用，还探讨了气候变化对鸟类种群动态可能产生的深远影响。然而，研究也指出，目前对于环境条件（如食物供给）变化的研究数据仍较为有限。未来的研究可以进一步探讨气候变化对种群中不同个体的繁殖表现及群体动态的长期影响，尤其是针对营养错配对鸟类种群生存的威胁。
结论
发冠卷尾的研究结果表明，个体质量和环境条件共同影响鸟类的繁殖成功率。气候变化不仅会影响个体繁殖时间的选择，还可能通过加剧营养错配，对晚繁殖的个体和低质量个体产生不利影响。这为我们理解气候变化如何影响鸟类群体动态提供了新的视角。本研究日前发表在美国鸟类学会经典期刊Ornithology上，AEE前博后吕磊博士和刘阳教授，北京林业大学李建强教授，北京师范大学张正旺教授和荷兰格罗宁根大学Jan Komdeur教授为共同作者。
参考文献：
Liu, C. Y.; Lv, L.; Li, J. Q.; Liu, Y., Zhang, Z. W.; Komdeur J. 2024. Morphometric variation and deteriorating food availability both explain seasonally declining reproductive success of Dicrurus hottentottus (Hair-crested Drongo), Ornithology, ukae048, https://doi.org/10.1093/ornithology/ukae048
作者简介
刘晨阳
鸟类生态与进化研究组博士后，瑞士鸟类学研究所访问学者
主要研究领域为气候变化对鸟类繁殖、迁徙和种群动态的影响
编辑：陈宇昊
审核：吴越、潘达
