环境污染致食物变化对（树）麻雀繁殖对策的影响研究

Birds breeding strategies are closely related to the environmental factors especially to food factors. With the aggravation of environmental pollution, the feeding composition and food safety of birds will inevitably be affected, which prompted the birds adjust their reproductive strategies. The present project will select rural residential areas from Liujiaxia (a relatively unpolluted area) and Baiyin ( a serious polluted area) as the study sites, whose straight-line distance of about 110 km. Tree sparrow (Passer montanus), a widely distributed species in China, is chosed as the research object. Using banding and imaging technology, we are going to observe and compare the propagation characteristics of tree sparrow populations in different age group of these two study areas (clutch size, hatching rate, nestling growth rate and bird feeding rate); By colorimetry, ultraviolet spectrophotometry, gas chromatography - mass spectrum, atomic emission spectrometer and sampling method etc., we will do the comparison of antioxidant capacity, immunity, diet composition, individual and food pollutants accumulation level and potential food availability between these two study areas. Through the above researches, we hope to make it clear how the tree sparrows adjust or change their breeding strategy in the similar natural environment but the food composition and quality under different conditions. The project aims to explore the effects and influence mechanism of food quality on the breeding characteristics and reproductive strategies of Passer montanus in the field conditions and to provide a reference for further research on bird diversity protection.

鸟类繁殖对策与环境因子，特别是食物因子密切相关。随着环境污染的加剧，鸟类食性组成及食物的安全性必然受到影响，进而可能促使鸟类改变其繁殖对策。本项目选择直线距离约110 km相对无污染的刘家峡和污染较严重的白银地区的农村居民区为研究地，以我国广布种（树）麻雀（Passer montanus）为研究对象，通过环志及摄像技术，观察比较两地（树）麻雀种群不同年龄组的繁殖特征（窝卵数、孵化率、雏鸟生长发育、出飞率和亲鸟递食率等）；通过比色法、气相色谱-质谱法、原子发射光谱法及样方法等，比较两地（树）麻雀抗氧化能力、免疫能力、食性组成、个体及食物中污染物积累水平和潜在食物利用性等，阐明（树）麻雀在自然环境基本相同但食物组成及质量不同的条件下，其繁殖对策的变化。项目旨在研究野外环境条件下，食物因子变化对（树）麻雀繁殖特征的影响，并探讨影响其繁殖对策的机制，为深入探究环境变化影响鸟类多样性提供参考。

本项目选择相对无污染的甘肃永靖县刘家峡镇作为对照样地、选择重金属铜、铅、锌与镉污染较严重的白银四龙镇作为研究样地，并以当地常见的留鸟-（树）麻雀为研究对象，探讨长达60年的污染条件下，食物因子可能的变化对（树）麻雀体况、抗氧化能力、精子质量以及繁殖对策等的影响。旨在为科学评价通过食物链途径对鸟类繁殖生物学的影响。.研究内容包括：（1）对繁殖特征、亲鸟繁殖行为进行了跟踪调查，并对出飞雏鸟及捕捉到的成鸟进行了环志；（2）对（树）麻雀卵、雏鸟、幼鸟和成鸟体内与食物内的污染物浓度进行了检测，从而评估其重金属暴露风险；（3）对雄性（树）麻雀的生殖器官结构、生殖激素水平、精子质量等进行了分析；（4）调查了两地（树）麻雀种群的遗传多样性水平以及遗传分化程度。研究结果表明：（1）白银地区（树）麻雀卵、成鸟、雏鸟体内重金属显著富集，导致（树）麻雀种群繁殖对策发生了较大改变，主要表现为窝卵数下降、卵壳厚度变薄和卵斑聚集、卵体积变异系数增加、雏鸟出飞率降低以及亲鸟繁殖投入改变；（2）环境重金属从食物到（树）麻雀体内存在明显的生物放大效应，而且白银地区（树）麻雀的重金属暴露水平和暴露风险均高于刘家峡地区；（3）白银地区（树）麻雀精巢组织中富集了更高浓度的重金属，但是，白银地区雄性（树）麻雀精巢组织抗氧化能力、生殖激素水平及精子质量均增强，表现出了生殖功能对环境污染应激的适应性改变；（4）白银地区（树）麻雀种群遗传多样性水平低于刘家峡地区，且随着重金属镉和铅浓度升高遗传多样性水平降低，但两地（树）麻雀种群没有显著的遗传分化。.本项目探明了环境重金属污染对（树）麻雀体况、繁殖参数、抗氧化能力、精子质量以及遗传多样性水平等的影响，分析了常见物种（树）麻雀指示环境重金属污染的可能生物指标。本项目成果可为重金属暴露风险评估及野生鸟类种群保护提供参考。