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給鳥戴腳環、小旗,科學家如何花式追蹤研究候鳥?

2024-10-12辟謠

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,連線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。

追蹤手段出現前

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。其中,至少有 70% 的種類屬於候鳥。然而,由於新疆位於亞洲中部,天山北部地區特殊的地理位置,受高山和沙漠阻隔,鳥類遷徙的方向卻撲朔迷離,一直以來都是學術界爭議的焦點。

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、地中海或非洲越冬的偏西路線,如黃爪隼、波斑鴇、棕藪鴝、普通雨燕等;

3、偏東路線:在東南亞或澳洲越冬的偏東路線 ,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。後文將對不同的候鳥追蹤手段進行介紹,展現研究人員對新疆北部候鳥遷徙的研究歷程。

四十年前,就開始采用鳥類標誌法

與衛星跟蹤技術

鳥類標誌法是指為候鳥戴上標記的一種研究方法,最早是捕捉鳥類並給它們帶上刻有字母的金屬環或彩色塑膠環,後來也采用佩戴無線電追蹤器,進行衛星跟蹤。

鳥類標誌法是研究鳥類季節性遷徙的重要手段之一,同時也是研究鳥類相、繁殖生態學、形態分類學等的有效方法。

早在四十年前,新疆農業大學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 只進行鳥類標誌法。之後,筆者與其他研究人員在沙雅對黑鸛進行了鳥類標誌法。

1997 年~1999 年,「中國-阿聯酋專案組」利用衛星跟蹤技術首次揭示了波斑鴇東西方向遷徙的過程。2000 年,全國鳥類鳥類標誌法中心在富蘊鳥類標誌法猛禽 19 只。

2001 年 8 月,在新疆阿勒泰、吐魯番的 8 個鳥類標誌法地點進行了秋季鳥類鳥類標誌法工作,鳥類標誌法鳥類 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 種鳥類均屬於中國首次鳥類標誌法種類,占鳥類標誌法種數的 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、塔裏木河流域、昆侖山、帕米爾高原、天山、古爾班通古特沙漠等地 17 個鳥類標誌法點進行了夏季鳥類鳥類標誌法工作,這是新疆境內規模較大的一次鳥類標誌法活動。此次鳥類標誌法鳥類 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星跟蹤器的天鵝(圖片來源:馬鳴 攝)

1976 年~2024 年間,根據回收到的幾十枚鳥環的所屬國家,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。而中亞地區鳥類標誌法的遺鷗在中國雲南被回收到,則又證明了「偏東路線」的存在。

鳥類標誌法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(包括當年出生的幼鳥)已經開始定向遷徙。

此外,利用人造衛星準確跟蹤波斑鴇的結果,也證實了由於局部地區如額爾齊斯河流域、伊犁河流域、塔裏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。經證實,前文所述三條遷徙路線都同時存在。而新疆正好處在三條路線的交匯/交叉區域。

透過鳥類標誌法手段確定了

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以上。根據 1986 年 10 月 20 日中國與澳洲兩國政府之間在坎培拉簽訂的候鳥保護協定,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,我們參與了澳洲南部維多利亞州鸻鷸類(涉禽)研究小組的鳥類鳥類標誌法工作。四十多年來,維多利亞涉禽小組捕獲和鳥類標誌法的野鳥總數十萬只,其中有數萬只被重捕,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達上萬只,鳥類標誌法種類約 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。數量最多的是紅頸濱鷸,年捕獲量可達 6000 多只,占當年捕鳥數的 63%。

在新疆回收到來自澳洲的三趾鷸,註意腿部的彩旗標(圖片來源:侯翼國 攝)

經證實,這些候鳥每年春秋兩季往來於亞洲北部與澳洲南部之間,途中經過中國,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觀察水鳥

為了能在野外直接觀察到水鳥個體,並能知道該個體被鳥類標誌法的地理位置,給水鳥如涉禽和鷗類標記彩環或彩旗成為研究水鳥遷徙的一種最廉價的手段。為什麽不用衛星跟蹤器,有兩個原因,一是跟蹤器包括電池太重(超過體重 3%~4%),大部份不適合於小型鳥類;二是單價上萬,很難大批次使用。

近四十年來,澳洲開始將足旗廣泛套用於水鳥鳥類標誌法中,並行起對於東亞遷徙線上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分為 34 個不同足旗的配置組合,目前已參與執行的國家和地區有:美國、俄羅斯、南韓、日本、中國大陸、中國香港、中國台灣、菲律賓、澳洲、紐西蘭等,與 17 種足旗組合,超過 20 萬只佩戴有足旗的水鳥飛翔於東亞的遷徙路線上。

在澳洲,人們從事鳥類鳥類標誌法的時間並不長,與中國幾乎是同時起步,但成就卻十分顯著。大量來自中國大陸、中國台灣、中國香港以及日本、蒙古國和俄羅斯北部(西伯利亞及北極苔原地帶)的回收資訊準確地勾畫出一幅幅候鳥遷徙的路線圖和驛站分布圖,透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 年後參與繁殖,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。

根據族群分布和數量的年度變化分析族群間的交換和繁殖力等。在菲利普島(Phillip Island),常常可以見到出生地不同、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裏、幾百公裏到數千公裏不等。在來自北極的紅頸濱鷸族群中,當年一齡內個體的比例明顯比往年增加或波動,說明了族群繁殖成功率的變化。

在越冬地及遷徙季節的體重變化(如肥滿度和裸區面積)、換羽程度等都是有價值的研究內容。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,相當於正常體重 20% 左右。

面對 6 千公裏~9 千公裏的南半球至北半球遷徙,甚至是南北極間的遷徙(環球旅行),有的小鳥一生的飛行路途相當於地球至月球的距離(約 38 萬千米)。其中依然有許多不解之謎。

策劃制作

出品丨科普中國

監制丨中國科普博覽

作者丨馬鳴 中國科學院新疆生態與地理研究所

責編丨何通

審校丨徐來、林林