出品:科普中國
作者:馬鳴(中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所)
監(jiān)制:中國科普博覽
隨著秋意漸濃,我們迎來了10月12日——國際候鳥日。這是一個旨在提高公眾對候鳥保護意識的日子,也是我們反思人類與自然和諧共存的重要時刻。
候鳥,這些自然界的旅行者,以其驚人的遷徙能力,跨越千山萬水,連接著地球上的各個角落。它們的故事,不僅是自然界中最為壯觀的景象之一,還是一部生存的史詩。
為此,我們策劃了候鳥系列三篇文章,分別從候鳥遷徙路徑、候鳥追蹤調(diào)查的科學(xué)方法兩個角度,為你帶來相關(guān)科普知識(其中,科學(xué)家追蹤調(diào)查候鳥分為上下兩篇,此篇為候鳥追蹤調(diào)查篇的上集。)
愿你在國際候鳥日有所收獲!
追蹤手段出現(xiàn)前,候鳥遷徙問題撲朔迷離
新疆有野生鳥類約 500 種,占中國鳥類三分之一(鄭光美,2023)。其中,至少有 70% 的種類屬于候鳥。然而,由于新疆位于亞洲中部,天山北部地區(qū)特殊的地理位置,受高山和沙漠阻隔,鳥類遷徙的方向卻撲朔迷離,一直以來都是學(xué)術(shù)界爭議的焦點。
之前,研究人員曾提出了三種觀點:
1. 南北路線:遷往印度沿海地區(qū)越冬的為南北路線,如幾種大雁、灰鶴、蓑羽鶴、紅嘴鷗等;
2. 偏西路線:在歐洲南部、地中?;蚍侵拊蕉钠髀肪€,如黃爪隼、波斑鴇、棕藪鴝、普通雨燕等;
3. 偏東路線:在東南亞或澳大利亞越冬的偏東路線 ,如蒙古沙鸻、翻石鷸、杓鷸、三趾鷸等。
若不是科技進步,跟蹤手段的提高,遷徙問題依然莫衷一是。后文將對不同的候鳥追蹤手段進行介紹,展現(xiàn)研究人員對新疆北部候鳥遷徙的研究歷程。
四十年前,就開始采用環(huán)志與衛(wèi)星跟蹤技術(shù)
環(huán)志是指為候鳥戴上標(biāo)記的一種研究方法,最早是捕捉鳥類并給它們帶上刻有字母的金屬環(huán)或彩色塑料環(huán),后來也采用佩戴無線電追蹤器,進行衛(wèi)星跟蹤。
環(huán)志是研究鳥類季節(jié)性遷徙的重要手段之一,同時也是研究鳥類區(qū)系、繁殖生態(tài)學(xué)、形態(tài)分類學(xué)等的有效方法。
早在四十年前,新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)的周永恒教授等在烏魯木齊平原林場和昌吉園藝場分別對樓燕41只、家燕5只、荒漠伯勞6只、紫翅椋鳥6只進行環(huán)志。之后,筆者與其他研究人員在沙雅對黑鸛進行了環(huán)志。
1997年~1999年,“中國-阿聯(lián)酋項目組”利用衛(wèi)星跟蹤技術(shù)首次揭示了波斑鴇東西方向遷徙的過程。2000年,全國鳥類環(huán)志中心在富蘊環(huán)志猛禽19只。
2001年8月,在新疆阿勒泰、吐魯番的8個環(huán)志地點進行了秋季鳥類環(huán)志工作,環(huán)志鳥類233只,約33種,多以鶯亞科和鶇亞科的種類為主,其中新疆歌鴝等17種鳥類均屬于中國首次環(huán)志種類,占環(huán)志種數(shù)的53%。
2003年6~8月,筆者與香港觀鳥會的一些研究人員在新疆阿勒泰、吐魯番、塔里木河流域、昆侖山、帕米爾高原、天山、古爾班通古特沙漠等地17個環(huán)志點進行了夏季鳥類環(huán)志工作,這是新疆境內(nèi)規(guī)模較大的一次環(huán)志活動。此次環(huán)志鳥類340只,約53種,非雀形目6種,占11.3%,雀形目47種,占88.7%。
佩戴了彩色頸圈和太陽能衛(wèi)星跟蹤器的天鵝
(圖片來源:馬鳴 攝)
1976年~2024年間,根據(jù)回收到的幾十枚鳥環(huán)的所屬國家,可以清晰地看出一些鳥類遷徙的軌跡。除了大天鵝和疣鼻天鵝來自俄羅斯、蒙古和哈薩克斯坦等,小天鵝來自北極苔原,其余均來自印度或幾個中亞國家,證明了南北路線的存在。而中亞地區(qū)環(huán)志的遺鷗在中國云南被回收到,則****又證明了“偏東路線”的存在。
環(huán)志資料以及野外觀察還表明,在新疆北部,8月對雀形目鳥類的就地重捕率偏低,這說明雀形目鳥類(包括當(dāng)年出生的幼鳥)已經(jīng)開始定向遷徙。
此外,利用人造衛(wèi)星準(zhǔn)確跟蹤波斑鴇的結(jié)果,也證實了由于局部地區(qū)如額爾齊斯河流域、伊犁河流域、塔里木河流域等存在沙漠和高山阻隔,秋季遷徙“鳥流”方向多為由東向西的假設(shè)。經(jīng)證實**,前文所述三條遷徙路線都同時存在。而新疆正好處在三條線路的交匯/交叉區(qū)域。**
通過環(huán)志手段確定了候鳥遷徙的澳洲路線
在澳洲與亞洲之間往來的候鳥中,鸻鷸類和燕鷗類占了半數(shù)以上。根據(jù)1986年10月20日中國與澳大利亞兩國政府之間在堪培拉簽訂的候鳥保護協(xié)定,大約81種候鳥被納入了共同保護的名單,其中,鷸類39種,占48%,鷗類10種,占12%。
1999年至2000年,我們參與了澳大利亞南部維多利亞州鸻鷸類(涉禽)研究小組的鳥類環(huán)志工作。四十多年來,維多利亞涉禽小組捕獲和環(huán)志的野鳥總數(shù)十萬只,其中有數(shù)萬只被重捕,約占20%。平均每年捕捉鷸類5600只~6500只。一個小組最多一年捕鳥數(shù)達上萬只,環(huán)志種類約42種,其中鷸類35種,鷗類7種~9種,如大鳳頭燕鷗、紅嘴巨鷗、普通燕鷗、白額燕鷗、眼斑白額燕鷗、須浮鷗、白翅浮鷗等。數(shù)量最多的是紅頸濱鷸,年捕獲量可達6000多只,占當(dāng)年捕鳥數(shù)的63%。
在新疆回收到來自澳洲的三趾鷸,注意腿部的彩旗標(biāo)
(圖片來源:侯翼國 攝)
經(jīng)證實,這些候鳥每年春秋兩季往來于亞洲北部與澳洲南部之間,途中經(jīng)過中國,前往北亞或北美繁殖,往返行程為 12000 ~16000 千米。就連那些體重20克左右的濱鷸類也是如此。
采用廉價的彩色旗標(biāo)觀察水鳥
為了能在野外直接觀察到水鳥個體,并能知道該個體被環(huán)志的地理位置,給水鳥如涉禽和鷗類標(biāo)記彩環(huán)或彩旗成為研究水鳥遷徙的一種最廉價的手段。為什么不用衛(wèi)星跟蹤器,有兩個原因,一是跟蹤器包括電池太重(超過體重3-4%),大部分不適合于小型鳥類;二是單價上萬,很難大批量使用。
近四十年來,澳洲開始將足旗廣泛應(yīng)用于水鳥環(huán)志中,并發(fā)起對于東亞遷徙在線的水鳥進行跨國性足旗系放計劃,該計劃將東亞遷徙路線上區(qū)分為34個不同足旗的配置組合,目前已參與執(zhí)行的國家和地區(qū)有:美國、俄羅斯、韓國、日本、中國大陸、中國香港、中國臺灣、菲律賓、澳大利亞、新西蘭等,與17種足旗組合,超過20萬只佩戴有足旗的水鳥飛翔于東亞的遷徙路線上。
在澳大利亞,人們從事鳥類環(huán)志的時間并不長,與我國幾乎是同時起步,但成就卻十分顯著。大量來自中國大陸、臺灣、香港以及日本、蒙古國和俄羅斯北部(西伯利亞及北極苔原地帶)的回收信息準(zhǔn)確地勾畫出一幅幅候鳥遷徙的路線圖和驛站分布圖,通過科研人員與觀鳥者“重捕”(目睹),可以估算出一些野鳥的性成熟年齡和壽命。如大鳳頭燕鷗一般3年~4年后參與繁殖,蠣鷸的壽命至少為21年,黑巾鸻、大濱鷸、斑尾塍鷸、彎嘴濱鷸和紅頸濱鷸等的壽命超過14年,翻石鷸和紅腹濱鷸壽命15.8年。
根據(jù)種群分布和數(shù)量的年度變化分析種群間的交換和繁殖力等。在菲利普島(Phillip Island),常??梢砸姷匠錾夭煌?、帶著不同顏色的腳旗的鳳頭燕鷗群體,它們離開出生地的距離從幾十公里、幾百公里到數(shù)千公里不等。在來自北極的紅頸濱鷸種群中,當(dāng)年一齡內(nèi)個體的比例明顯比往年增加或波動,說明了種群繁殖成功率的變化。
在越冬地及遷徙季節(jié)的體重變化(如肥滿度和裸區(qū)面積)、換羽程度等都是有價值的研究內(nèi)容。從11月至3月大濱鷸和斑尾塍鷸在越冬地的體重平均增加了35克~50 克,相當(dāng)于正常體重20%左右。
面對6千公里~9千公里的南半球至北半球遷徙,甚至是南北極間的遷徙(環(huán)球旅行),有的小鳥一生的飛行路途相當(dāng)于地球至月球的距離(約38萬千米)。其中依然有許多不解之迷,細思極恐。
結(jié)語
今年夏天,在印度召開的第46屆世界遺產(chǎn)大會上,聯(lián)合國教科文組織世界遺產(chǎn)委員會審議通過中國黃(渤)海候鳥棲息地(第二期)列入《世界遺產(chǎn)名錄》,此次成功躋身“世遺”第二期的相關(guān)保護地包括山東東營黃河口、上海崇明東灘、河北滄州南大港、遼寧大連蛇島-老鐵山、遼寧丹東鴨綠江口候鳥棲息地。
相對于“第一期”,這次將剩下的中國東部候鳥重要遷徙通道(驛站)盡收入“世遺地”名錄,為千百萬候鳥安全停留補充體力保駕護航,充分顯示了中國政府和國際組織對東亞候鳥保護的重視。
為了監(jiān)測候鳥長途遷徙的停歇行為及生存安全,除了上面提到的環(huán)志與衛(wèi)星跟蹤手段、彩旗手段,科學(xué)家還會采用植入電子微芯片的方式來觀測候鳥。這種方式與前兩種手段相比,有什么不同與優(yōu)勢呢?欲知后事如何,請看下集。