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斑海豹(Phoca largha)属食肉目(Carnivora)犬形亚目(Caniformia)海豹科(Phocidae)斑海豹属(Phoca),中国国家一级重点保护动物。主要分布于北太平洋的北部和西部海域及其沿岸和岛屿,包括黄海、楚科奇海、白令海、鄂霍茨克海、日本海和朝鲜等海区。©余炼 摄影 | 海潮天下(Marine Biodiversity)
关键信息导读:
2017年5月,俄罗斯研究人员在彼得大帝湾给3只幼年斑海豹安装卫星发射器,连续记录了207~333天,共获取了27,195个定位点。
幼年斑海豹在春季向东再北上迁徙,平均日行速70~135公里,从出生地到夏季觅食地共行进2300~3100公里。
到8月初,2只当年出生的幼仔停留在鞑靼海峡北部,1只一岁幼体进入鄂霍次克海阿尼瓦湾;11月起南返,然后在12月,其中2只已回到出生岛屿、并停留至次年3月。
本文约7900字,阅读约13分钟
出品 | 海潮天下
斑海豹(Phoca largha),是生活在北太平洋和邻近北极海域的一种鳍足类动物。它们的“大本营”主要在鄂霍次克海和白令海,那里聚集了全球大约95%的斑海豹。但在这些辽阔的海域之外,位于日本海西部的彼得大帝湾(Peter the Great Bay,简称PGB),也生活着一支独特的“南缘种群”。
彼得大帝湾的大概位置。图源:必应地图
跟北方的同类相比,彼得大帝湾的斑海豹体型更大,幼崽的胎毛呈灰色,繁殖季节也来得更早。正因为这些与众不同的特征,科学家们认为它们是一个独立的种群。这里的海豹虽然要面对航运、捕捞和旅游带来的干扰,但由于产仔地处在远东海洋生物圈保护区内,当地种群数量反而逐渐增加。
不过,科学界长期以来对这些斑海豹有一个未解之谜:它们在繁殖季节之后,都去了哪里呢?
为了解开谜团,科研人员在2017年5月给三只幼年斑海豹安装了卫星追踪器(两只当年出生的幼仔、以及一只一岁幼体)。追踪器连续记录了长达近一年的活动轨迹,共上传了超过2.7万个定位点。结果,科学家们第一次完整地绘制出了斑海豹的年度迁徙路线。
该研究发现,这三只小海豹都在春季离开彼得大帝湾,沿着大陆海岸一路向东、再向北迁移。它们平均每天能游上百公里,其中“少年海豹”的速度比小幼仔更快。到8月初,它们分别到达夏季的栖息地:小幼仔停留在鞑靼海峡北部,而那只“少年”则一路游到了更远的鄂霍次克海阿尼瓦湾。它们从出生地到夏季觅食地的旅程长达2300~3100公里,相当于从北京一直游到广州。
在8月~10月的三个月里,每只海豹都安静地待在固定的区域觅食,几乎没有大的移动。直到11月,它们才开始南下返程。令人惊讶的是,返程的速度比北上的时候更快,而且基本走的是同一条“海上高速路”。到12月,两只个体已经回到出生的岛屿,并在那里度过整个冬天,直到追踪器停止发送信号。
▲上图:彼得大帝湾(研究地点)的大概位置。该海湾清朝时称塔阳鄂萨哈湾。它是日本海最大的海湾,位于其西北部,面积约6000平方公里,位于俄罗斯远东滨海边疆区南部。其西南部紧邻中国吉林珲春。上图来源:百度百科
这项研究,揭开了彼得大帝湾的斑海豹的迁徙之谜,除此以外,还带来了几个重要发现。一是幼年斑海豹在繁殖结束后会进行长距离迁徙,寻找更合适的觅食地;二是,不同年龄的个体迁徙速度差异明显;另外,它们对特定的栖息地都表现出了很强的忠诚度。
对于斑海豹这种依赖冰雪和海岸环境的动物来说,人类活动的扩张无疑带来不少威胁。但幸运的是,通过卫星追踪,让科学家得以更清晰地了解它们的生活习性和迁徙规律。这些知识有助于科学研究,也给跨国合作保护斑海豹提供了参考。
(图文无关)陆地是海豹完成体温调节、深度休息、换毛和繁殖等关键生理活动的“避风港”。上图是大群的斑海豹。摄影:余炼 | 海潮天下(Marine Biodiversity)
研究方法
2017年5月,科研人员在彼得大帝湾的小岛上捕捉了三只幼年斑海豹,两只是只有两三个月大的“小宝宝”,另一只是大概一岁的“少年”斑海豹。
在测量了它们的性别、体重和体长之后,科学家在每只海豹的头顶安装了一个小型卫星发射器(ARGOS卫星发射器,型号SPOT-293A; 用快干胶固定上去的),就像一个“迷你定位器”。这个设备能不断上传它们的位置,还能通过湿/干传感器显示海豹是在海里游泳,还是在岸上休息。
并不是所有传回来的点都准确,所以需要对数据做一个清理。比如,如果数据显示某只海豹以每秒10米的速度在移动,那几乎不可能是真的。科学家会把这些“错误点”剔除掉、只保留可信的轨迹,就像在整理旅行记录时划掉明显写错的部分。
然后就是热点分析了。为了找出海豹最常去的地方,研究人员把日本海的研究区域分成一个个小方格(边长15公里),统计海豹在这些格子里的“签到次数”。如果某个区域的签到特别集中,就会被视为“热点”,意味着这里可能是海豹的重要栖息地。研究人员还加上缓冲区,把这些热点连成片,从而描绘出它们的核心活动范围。
基于这些数据,就可以进行行为推断。分析海豹的移动速度,科学家还能推测它们的行为。如果某只海豹在某地移动得很慢、甚至是几乎停下来,并且显示处于“干燥状态”,那就说明,它正在岸上休息。如果它在海里同样缓慢移动,则很可能是在觅食。相反,那些高速移动的点,往往意味着它们正处于长途迁徙中。
这些复杂的数据处理和分析,自然是离不开软件的支持的。研究人员使用了ArcMap来绘制地图,用R语言进行数据处理,还用GraphPad Prism做统计分析和可视化,从而保证结果的科学性和可靠性。
(图文无关)斑海豹出生时全身覆盖着一层白色的胎毛(称为lanugo),这种毛发主要用于在冰雪环境中保温。通常在出生后2–4周,幼崽就完成换毛了(从白色胎毛换成灰色斑点型毛皮),同时母亲结束哺乳并离开。此时幼崽已长出一定厚度的脂肪层,可以依靠自身储能独立生存,并开始学习游泳、潜水和捕食。▲上图:一只斑海豹宝宝。图源:王丕烈
【中英文对照】本文涉及到的地点名称(仅供参考)
彼得大帝湾 (Peter the Great Bay, PGB) 是斑海豹的核心繁殖与越冬地,也是这个俄罗斯研究的起点和终点。
里姆斯基-科尔萨科夫群岛 (Rimsky-Korsakov Archipelago) 是PGB内的重要繁殖和换毛聚集地。
鱼浪岬 (Eorang Pt.) 位于朝鲜半岛东岸,是幼年雌性海豹迁徙初期的重要停留点。
朝山湾 (Josan Bay) 位于朝鲜半岛,是朝鲜设立的Uam斑海豹自然保护区(Natural Monument No. 339)。
日本海 (Sea of Japan) 是斑海豹迁徙和觅食的主要海域,路线多沿大陆架进行。
鞑靼海峡 (Tatar Strait) 生物资源丰富,是幼年海豹夏秋觅食的重要区域。
奇哈切娃湾 (Chikhacheva Bay) 位于鞑靼海峡,是幼年雄性海豹的重要觅食和停留地。
塔博湾 (Tabo Bay)毗邻奇哈切娃湾,也是幼年雄性反复出入的觅食区。
安尼瓦湾 (Aniva Bay) 位于萨哈林岛南端,是一龄雄性夏秋觅食的主要场所。
克里隆角 (Crillon Cape) 是进入安尼瓦湾的关键地理点。
尤利扬诺夫卡河口 (Ulyanovka River estuary) 为安尼瓦湾内觅食的集中区域之一。
Sokolovskaya湾 (Sokolovskaya Bay) 位于俄罗斯远东,是海豹在迁徙途中形成低速活动簇群的地点。
在捕捉与安装追踪器之前,还有特别重要的一个前提是科学伦理的问题。在本研究中,科研人员对彼得大帝湾的幼年斑海豹迁徙规律进行了系统的监测和分析,整个研究过程严格遵循动物伦理规范,并获得了俄罗斯农业部渔业联邦局、以及太平洋渔业研究中心的批准。
(图文无关)上图是该论文的作者在一次海洋哺乳动物会议上的报告的内容页。摄影:海潮天下(Marine Biodiversity)
研究结论
在这项针对幼年斑海豹的研究中,科研人员通过卫星追踪共收集到了27,195个定位点,经过严格筛选后,保留了8,867个有效数据。三只海豹佩戴的发射器工作时间在207~333天之间,提供了完整的年度迁徙轨迹。
迁徙方向与路径
在标记后的五天内,三只海豹全部离开出生岛屿。两只雄性个体(#148660和#148661)起初向东移动,而雌性幼仔(#94842)则向南沿海岸线游到距离彼得大帝湾约280公里的朝鲜半岛附近。6月初,这只雌性海豹返回湾区,并与另外两只雄性一样,开始沿着俄罗斯大陆海岸向东再向北迁徙。到6月10日,三只海豹全部离开彼得大帝湾,其中一只一岁雄性已抵达鞑靼海峡。
总体而言,它们的路线紧贴大陆边缘,大多未超出200米等深线。只有雌性幼仔偶尔会在近岸的浅海区域(1公里等深线以内)停留两到五天。一岁雄性个体的迁徙范围最远,他在7月下旬到达萨哈林岛西岸的蒂克湾(51°47ʹ N, 141°44ʹ E),随后折返南下,最终穿过宗谷海峡进入鄂霍次克海的阿尼瓦湾。
迁徙速度与距离
三只海豹的日均迁徙速度存在显著差异。两只幼仔的日均速度相近,雌性个体为72公里/天(置信区间61~82公里/天),雄性个体为70公里/天(61~78公里/天),二者差异不显著。而一岁雄性个体的速度几乎是它们的两倍,达到135公里/天(117~155公里/天)。在蒂克湾与阿尼瓦湾之间,他的速度仍保持在124公里/天。
在迁徙总距离上,一岁雄性行程最远,从标记地到阿尼瓦湾直线行进超过3100公里,若计算在热点区域的往返,总路程可达4600公里。幼仔雄性的迁徙距离为3000公里(含绕行时可达4100公里),幼仔雌性则约为2300公里(含早期南下的绕行则可达3600公里)。
图1,编号为94842的未成年雌性海豹夏秋季迁徙路线。图源:Trukhin, Alexey M., et al. (2021)
图2,编号为148660的幼年雄性海豹夏秋季迁徙路线。图源:Trukhin, Alexey M., et al. (2021)
图3,编号为148661的未成年雄性海豹夏秋季迁徙路线。图源:Trukhin, Alexey M., et al. (2021)
返程迁徙
到11月,三只海豹开始返程。两只幼仔沿着亚洲大陆海岸向南游回,而一岁雄性则从阿尼瓦湾出发,经宗谷海峡进入日本海后北上,但在抵达鞑靼海峡北部时,信号中断。
与春季北上相比,返程的共同特征是速度更快、距离更短。雌性幼仔返程速度达141公里/天(96~185公里/天),行程约1700公里,比夏季少了600公里。雄性幼仔返程速度为113公里/天(日均85~142公里),行程1800公里,比夏季少了1200公里。一岁雄性在返程的前500公里中,速度更是高达185公里/天(163–205公里/天)。
(图文无关)上图是作者在一次海洋哺乳动物会议上的报告的首页。摄影:Linda Wong | 海潮天下(Marine Biodiversity)
在夏秋季觅食期间,三只幼年斑海豹均在明确的关键水域内活动,其空间移动主要局限于局部区域,表现出高度的栖息地依赖性。
幼雌海豹#94842
标记后,幼雌海豹最初向西南移动,到达朝鲜半岛的Eorang Point,随后于6月初开始向东北迁徙。7月14日,她到达夏季觅食区,该区域由南部的Peschany Cape和北部的Krasny Partizan Cape界定,活动范围相对有限。她大多沿岸线活动,不超过离岸30公里,主要集中在Andrey Bay以及Gniloi Cape至Kekurny Cape之间的海段。在Gniloi Cape至Gidzhu Cape之间,水平移动速度明显降低,并且发射器经常显示为“干燥模式”,表明海豹在该区停留休息。
图4,编号为94842的未成年雌性海豹夏秋季栖息地范围。图源:Trukhin, Alexey M., et al. (2021)
一岁雄性海豹#148660
在前往夏季觅食区的途中,一岁雄性海豹在两个小型关键区域短暂停留:一处位于彼得大帝湾东部,另一处在鞑靼海峡北部。7月14日,他抵达夏季觅食地——阿尼瓦湾,并主要在Raitomari Shoal附近及Kura河和Ulyanovka河河口活动,占据夏季觅食时间的近60%。该区域水平速度显著降低,发射器经常切换至“干燥模式”。8月中旬,他短暂停留在阿尼瓦湾东岸,9月中下旬再次短途前往阿尼瓦角,每次穿越后均返回Raitomari Shoal和Ulyanovka河口附近。
图5,编号为148660的幼年雄性海豹夏秋季觅食区域。图源:Trukhin, Alexey M., et al. (2021)
幼雄海豹#148661
幼雄海豹的迁徙路径与一岁雄性类似,在前往夏秋觅食区的路线上也存在多个短暂停留的关键水域。5月24日,他离开彼得大帝湾,进入首个关键区域(Kievka Bay至Tchernoruche Bay),该区域水域中移动速度明显降低。在到达主要夏季觅食地之前,他在6月初至7月初期间,长期停留在一个小型关键区域(Zolotoy Cape至Ptichii Cape附近的海域,向东延伸近100公里)。最终,他于8月前十天完成夏秋觅食期,主要活动在Chikhacheva Bay及附近Tabo Bay,总体觅食面积约14,000 km²(不含10公里缓冲区)。他几乎一半的时间停留在Chikhacheva Bay及Tabo Bay,并在该区域内多次往返萨哈林岛西岸,每次旅行平均6天(最长10天),发射器在区域内经常显示“干燥模式”。
图6,编号为148661的未成年雄性海豹夏秋季觅食区域(热点区域4)。图源:Trukhin, Alexey M., et al. (2021)
栖息地使用特征
三只海豹在夏秋觅食期间,均表现出对特定海域的强烈依赖:幼雌海豹活动范围最小,沿岸近海活动;一岁雄性在阿尼瓦湾及周边河口区停留时间最长;幼雄海豹觅食区最广,跨越鞑靼海峡至萨哈林岛西岸,多次进行短途往返。这些关键区域内的低速停留和发射器干燥模式的出现,为研究海豹的觅食和休息行为提供了明确的空间证据。
在冬季和初春期间,三只幼年斑海豹的活动显示出明显的季节性迁徙和栖息地选择。它们在冬季的水域使用模式既有沿岸停留,也有远离岸线的觅食活动,表现出对特定关键区域的高度依赖。
幼雌海豹#94842
幼雌海豹于11月4日离开夏秋觅食区,经过为期10天的返程迁徙返回彼得大帝湾。在11月16日至12月4日,她主要活动在距群岛30公里范围内的局部水域,中部形成一个“冷点”簇,覆盖群岛本身,显示出停留和休息行为。12月4日,她再次离开该区域,先向西南进入朝鲜的Josan Bay,然后向东北游至Belyavskogo Cape。到12月中旬,她返回朝鲜半岛的Josan Bay,活动路线远离岸线,跨越约3公里的水深等值线。在Uam海豹保护区内形成第三个“冷点”簇,发射器频繁切换至“干燥模式”,表明海豹在该区上岸休息。2018年2月10日,她短暂返回彼得大帝湾,随后再次返回Josan Bay,并于3月30日发射器停止发送信号。
图7,编号为94842的未成年雌性海豹冬季栖息地。图源:Trukhin, Alexey M., et al. (2021)
一岁雄性海豹 #148660
11月3日,这只雄性海豹离开阿尼瓦湾,经宗谷海峡进入日本海,沿萨哈林岛西岸北上。他在Rifovye群岛至Tukotan Cape段的移动速度明显减慢,靠近霍尔姆斯克镇南侧也形成另一个低速区域。跨越鞑靼海峡后,其定位点在亚洲大陆沿岸形成新的关键活动区,但与夏季停留区不同,该区未显示出速度显著下降。发射器在鞑靼海峡的信号于12月11日中断。
幼雄海豹#148661
幼雄海豹在完成夏秋觅食期后(8月2日~11月9日)向西南移动。返程迁徙开始前,他在Gavrilova Cape至Lamanon Cape之间的第三关键区域停留约11天,水域向外延伸约80公里。返程迁徙速度较快,12月5日即到达第一个附加关键区域。他再次在Sokolovskaya Bay停留,并形成低速点簇,发射器偶尔切换至“干燥模式”。12月21日,他进入彼得大帝湾,在此停留直至发射器停止发送信号。冬季栖息区范围广阔且结构复杂,总面积约14,300 km²,不含缓冲区。在该区域内,有三个局部区域表现出显著的速度变化:靠近群岛的沿岸休息区、远洋觅食区以及群岛与觅食区之间的过渡区。远洋觅食区位于大陆坡上,东南偏离彼得大帝湾,占地约1,200 km²。在2017–2018年冬春季期间,幼雄海豹共进行了五次觅食远航,每次持续最长22天,平均15天。最后一次觅食返回记录在2018年4月1日,比发射器最后信号提前16天。
图8,编号为148661的未成年雄性海豹冬季栖息地。图源:Trukhin, Alexey M., et al. (2021)
从栖息地使用特征来看,冬春季节,幼年斑海豹既利用沿岸水域进行停留和休息,也在大陆坡附近进行远洋觅食。它们的活动显示出明显的空间选择性和季节性迁徙规律,关键水域不仅为觅食提供资源,也为休息和能量恢复提供了重要场所。这些结果为保护幼年斑海豹的冬春栖息地和关键迁徙通道提供了科学依据。
(图文无关)一头斑海豹。©摄影:王敏幹(John MK Wong) | 海潮天下
讨论
在讨论部分,该研究团队对彼得大帝湾(PGB) 幼年斑海豹的迁徙行为及其季节性栖息地使用进行了系统分析,并与历史研究和生态背景相结合,对其行为模式进行了深入解读。
彼得大帝湾的斑海豹在繁殖和蜕毛季节结束后数量减少,这表明大部分海豹会迁往湾外的夏秋觅食区。此前,尽管已有研究通过塑料标记追踪幼海豹的远距离迁徙,但无法获得迁徙时间、方向及速度等关键参数。本研究通过卫星发射器成功补充了这些信息,为全面理解幼海豹的年度迁徙规律提供了新证据。
研究发现,三只标记的海豹在标记后不久就离开PGB,沿大陆沿岸迁往夏秋觅食区,通常不超过200米等深线进入远洋区。迁徙路线主要沿PGB以东和北的大陆沿岸,这与沿岸海豹数量在夏秋季节的增加相一致。海豹在迁徙途中会出现短暂减速现象,可能用于觅食或休息,部分情况下发射器进入“干燥模式”,提示海豹在沿岸临时上岸停留。
图9,在大彼得湾标记的斑海豹后续发现(重新捕获)地点。图源:Trukhin, Alexey M., et al. (2021)
在夏秋觅食期间,海豹在相对有限的关键区域停留几个月,这就表明:这些区域是觅食区。雌性幼年海豹的觅食区域较小,集中在沿岸及临近水域,而雄性海豹的觅食区域更大,可能延伸至远洋。这些区域食物资源丰富,包括多种底栖及远洋无脊椎动物以及鱼类。鞑靼海峡尤其重要,虾类和浮游甲壳动物在幼年海豹的饮食中占据重要地位,鱼类则相对较少,但鲱鱼等特定鱼类仍是重要食物。海豹在觅食区附近的沿岸会形成夏秋季聚集,表明食物供应可靠。
成年海豹在鞑靼海峡及西萨哈林沿岸也能获得丰富食物,包括高密度的太平洋鲑鱼群。年幼海豹通过沿岸休息点和关键觅食区交替觅食,以保证能量摄入。研究显示,三只海豹在食物充足的夏秋觅食区完成觅食后,大约在11月初开始返迁回PGB,返程速度明显高于春季迁徙,这与利曼洋流向南流动有关,同时返程路线更直、更短。年长雄性海豹迁徙速度快于未成年个体,可能与其体能更佳相关。
返迁至PGB后,幼年海豹在冬季主要活动于PGB或朝鲜的朝山湾(Josan),表现出类似夏季觅食区的活动模式:雌性在沿岸小范围觅食,而雄性进行长距离远洋觅食。这为理解未成熟海豹在当地繁殖期的分布提供了新线索。随着繁殖季节临近,幼年海豹离开岛屿,主要由性成熟个体占据繁殖核心区。蜕毛季节通常在3月初至中旬开始,幼年海豹在蜕毛期间逐步返回岛屿,形成大规模聚集。
研究还指出,并非所有海豹都有远距离迁徙行为,一小部分个体会在PGB内相对固定或短距离活动。这表明迁徙行为主要受食物因素驱动,是海豹种群利用资源的策略之一。本研究首次在繁殖地标记幼海豹,使得对整个年度周期的迁徙模式和季节性栖息地使用获得了完整信息,为斑海豹生态研究和保护提供了重要参考。
读而思
【思考题】学而时习之
Q1、卫星追踪等技术让我们得以了解动物的“隐秘行程”,但如何确保这些研究成果真正转化为跨国合作的保护行动,而不仅仅停留在学术层面?
Q2、幼年斑海豹在迁徙过程中表现出对特定栖息地的高度的依赖,这是否意味着,一旦这些区域遭受环境破坏,整个种群都会面临系统性风险?
Q3、这个研究显示,有一部分海豹不进行长距离迁徙、而留在本地生活,那么,这种“定居型”行为与迁徙行为在食物资源竞争和种群稳定性方面,你觉得可能产生怎样的生态后果?
Q4、这个研究指出,部分个体采取局地或短程活动策略,而多数个体进行长程迁徙,那么,你觉得,这种行为多样性是否代表一种“分散风险”的进化策略?在海洋生态系统受到人类捕捞压力和栖息地破碎化的情境下,这种行为多样性能否增强种群的整体韧性,或反而导致局部群体的食物资源竞争加剧?
海洋生物学·前沿
海潮天下
Global biodiversity governance
海潮天下·译者声明:1)本文仅代表资讯,供读者参考,不代表平台观点。2)译文未经原作者核实。译文信息仅供参考;详情请参看原文;3)本文无关图片,用途是作为视觉分隔符;4)因篇幅所限,译文略有缩减。刚开始是想要写成科普文,到后面越到研究部分越是发现一些信息不宜省略,对于我国研究人员有参考价值,故而尽可能保留了原文信息。5) 水平有限,错漏之处,敬请专家和读者们指正!
论文来源 | Trukhin, Alexey M., et al. (2021)
编译 | 王海诗
编辑 | 海潮君
日期 | 2025年9月16日
参考资料
感兴趣的海潮天下(Marine Biodiversity)读者可以参看该研究的全文:
Trukhin AM, Permyakov PA, Ryazanov SD, Lobanov VB, Kim HW, Choi YM, et al. (2021) Migrations of young spotted seals (Phoca largha) from Peter the Great Bay, Sea of Japan/East Sea, and the pattern of their use of seasonal habitats. PLoS ONE 16(1): e0244232. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0244232
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