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揭开北京雨燕迁徙之谜

作者:佚名 2015-10-10 浏览: 2,206 评论:0

摘要: 佩戴了光敏追踪器的雨燕飞向蓝天。张永摄 轻盈的北京雨燕是为数不多以“北京”命名的动物。张永摄 黄秦制图 仲秋时节,候鸟北京雨燕早已踏上越冬旅程。“雨燕的越冬之旅是‘优哉游哉、不急不躁’的,目前它们应该飞到了中非大草原附近。”北京师范大学生物学副教授、鸟类...

揭开北京雨燕迁徙之谜

佩戴了光敏追踪器的雨燕飞向蓝天。张永摄

揭开北京雨燕迁徙之谜

轻盈的北京雨燕是为数不多以“北京”命名的动物。张永摄

揭开北京雨燕迁徙之谜

黄秦制图

仲秋时节,候鸟北京雨燕早已踏上越冬旅程。“雨燕的越冬之旅是‘优哉游哉、不急不躁’的,目前它们应该飞到了中非大草原附近。”北京师范大学生物学副教授、鸟类学家赵欣如对记者说。

对雨燕行踪的掌握,得益于一种新型追踪器。为更好地研究、保护候鸟,中国观鸟会组织志愿者于2014年首次为北京雨燕装上“光敏定位仪”,探寻其在我国北方和非洲之间的迁徙路线。今年5月,第一批光敏定位仪成功回收,雨燕去哪儿越冬之谜得以揭开。

光敏追踪:小型鸟类迁徙的精确定位和研究成为可能

北京雨燕属雨燕科雨燕属的小型候鸟,飞行速度快,擅长长时间、长距离飞行,于春夏季在我国北方繁殖。1870年,英国人温斯侯在北京首次采到其标本,并命名为“北京雨燕”。在“四时无失序,八月自知归”的候鸟中,北京雨燕每年4月姗姗而来,7月中下旬就踏上归途。人们只知它夏季在北京繁殖,却不知其迁徙路线。科学家曾推断雨燕的越冬地在非洲,但由于缺乏证据,北京雨燕到底去哪儿过冬一直是个谜。

研究鸟类迁徙,环志是比较常见的方法之一:为鸟类套上标有唯一编码的金属标志环后放飞,全国鸟类环志中心根据回收者上报的信息,分析其迁徙路线。早在1997年,首都师范大学生物系副教授高武就开始带领志愿者在颐和园为雨燕做环志。

然而,用环志追踪雨燕存在不足。环志原地回收率虽然维持在30%左右,但能提供的数据信息有限,且所需统计时间过长。另一方面,具有更高研究价值的异地回收率极低,不到千分之一,1998年至今,雨燕环志异地回收率为0。高武表示,这是由于没有人在候鸟迁徙沿线收集并上报数据,“我们依靠环志只能统计雨燕回巢率,了解其种群数量变化、年龄组成、寿命及其与环境关系等信息,但由于缺少回收数据,无从得知迁徙路线上的重要栖息地及越冬地的时间等详细信息。”

无线电定位或卫星定位等追踪方法,也都不适合研究雨燕,前者接收信号范围有限,后者价格不菲且比较重。在鸟类迁徙研究过程中,如果跟踪设备的重量超过鸟类自重的3%,就会对其迁徙造成较大影响。GPS卫星定位仪最小重量约为5克,无法使用在体重只有40克左右的北京雨燕身上。

直到近年,光敏地理定位仪的出现,才使得对于小型鸟类迁徙的精确定位和研究成为可能。光敏定位仪具有重量较轻、续航时间长、记录数据多等特性,小的光敏定位仪重量不到1克,通过记录周围环境光照强度的周期性变化,来估测鸟类的地理位置,经度值由日出和日落时间的中间点确定,纬度则由当天的日照长度计算得出。

在我国,针对小型鸟类的光敏追踪,2014年在北京雨燕身上首次实践。

揭开“面纱”:体重仅40克的雨燕全年迁徙距离约3.8万公里

2014年5月,中国观鸟会组织志愿者,在颐和园八方亭为31只北京雨燕佩戴光敏定位仪,其重量仅0.65克。时隔一年,志愿者们在原地回收到13只佩戴追踪器的雨燕,回收率达41.9%。与此同时,又有25只雨燕新佩戴上了定位仪。经过严格培训、模拟演练的志愿者们,确保雨燕全部未受伤害,重返蓝天。

“光敏定位用一年回收到的数据,可能比用传统环志积累几百年拿到的数据更有价值。”赵欣如表示,虽然统计工作尚未完成,但目前的结果已经足够振奋人心。

以对其中一个定位器的分析结果为例,佩戴它的雨燕去年7月23日离开北京颐和园,开始南迁,飞越天山山脉和红海,10月27日到达南非纳米比亚越冬。今年2月2日,这只雨燕启程返回故乡北京,并于4月15日回到颐和园。一年间,仅迁徙途中的飞行距离就超过了2.6万公里。

总体的统计结果显示,这13只雨燕于2014年7月22日前后经内蒙古方向往西北迁飞,从天山北部到达中亚地区,然后向南穿过阿拉伯半岛,于11月上旬到达非洲南部越冬,主要集中在南非、博茨瓦纳和纳米比亚三国,核心区域为三国交界处的喀拉哈里跨境国家公园及周边。这里主要的生境为沙漠和稀树草原,在每年11月至次年2月期间,昆虫较为丰富,能满足北京雨燕的食物需求。

2015年2月至4月,这些鸟儿又沿相似路线,返回北京颐和园进行繁殖。雨燕在迁徙途中有较为明显的路线选择,翻越高山或者跨越海洋会带来极大的能量消耗,因此它们选择绕过天山山脉、喜马拉雅山脉等高海拔地区,在里海、刚果盆地等低矮地区停歇并补充能量。北京雨燕迁徙路线的单程距离超过1.6万公里,全年迁徙距离约为3.8万公里,其一生往返的旅程相当于地球到月球的距离。

中山大学生态与进化学院副教授刘阳表示,雨燕的迁徙距离在同等体型鸟类中是最长的,“此次统计结果超出预期,很难想象这种体重仅有40克的小鸟,有如此超远程迁徙的能力!”

至此,人们终于掌握了雨燕的具体迁徙路线和越冬地,覆在雨燕身上的“神秘面纱”得以揭开。

科学保护:避免雨燕塔变“麻雀塔”的尴尬再次出现

北京雨燕常以古城楼为巢址,因此又被称为“楼燕”。近年来,北京城市化进程加快,老建筑被大量拆除,保留下来的也被安上防雀网,这让雨燕无以为家。同时,环境污染不断侵蚀自然界,雨燕食物来源受到影响。几十年前,它们曾在北京的黄昏中漫天飞舞,而今,雨燕成群的画面只存在于老一辈人的记忆。据中国观鸟会统计,2014年7月份在北京地区观测到的雨燕仅有2700余只。

北京雨燕是为数不多的以北京命名的物种,其种群的衰落牵动人心。刘阳认为,雨燕不仅是我国“三有”名录中的保护动物之一,还对北京有重要的象征意义和文化价值,“北京在古时被称为‘燕京’,奥运福娃妮妮是以北京雨燕为原型之一。”

然而,面对日渐衰减的雨燕种群,人们的保护似乎“有心无力”。2008年前后,曾有人提议修建雨燕塔,吸引北京雨燕筑巢繁殖,但这些建在奥林匹克森林公园的雨燕塔却最终沦为“麻雀塔”,并无雨燕问津。曾参与雨燕塔方案设计的高武感到遗憾,“这项提议的出发点是好的,在欧洲也有成功先例,但由于国内对雨燕了解有限,建塔时没有完全按我们提供的科学方案实施,所以建成后效果并不好。”

专家们希望这次关于北京雨燕迁徙的研究成果,能够使人们增加对雨燕的认知,让更多决策者意识到科学研究对于保护鸟类的意义,避免雨燕塔变“麻雀塔”的尴尬再次出现。

刘阳认为,研究候鸟迁徙路线是保护它们的前提,“留鸟常年生活在一个地方,只需保护其栖息地,但候鸟迁徙一路要经过繁殖地、中途停歇地、越冬地,需要保护的地方太多了。只有充分了解候鸟迁徙路线,才能知道沿线有哪些具体威胁,从而有针对性地采取保护措施。”

此次对北京雨燕的研究填补了鸟类学的一些空白。“通过回收定位仪,我们知道了雨燕迁徙路途之远、历时之长,证明它是候鸟中迁徙路线和策略比较特殊的一种,是可以写入教科书、填补人类认知缺口的案例。有科学价值的数据,有助于我们进一步了解生物行为的多样性。光敏定位仪的续航时间为两年,我们预计明年能获得更好的迁徙数据。”刘阳说。

中国观鸟会会长付建平对此表示赞同,“了解鸟类习性,才能实施有效保护。例如,建筑的玻璃幕墙镜面反射天空,会让候鸟迁飞时误认为前方开阔,一头撞向玻璃,每年都有不少候鸟因此伤亡。如果更多人知道这一点,就能在未来的城市规划中减少威胁候鸟的因素。现有的古城楼可以少挂一些防鸟网,新建筑可以适当采取仿古设计,这对人类是举手之劳,但对雨燕却是增加繁殖地的大事。同一片天空下,我们的发展应该尽量减少对鸟儿的影响。”

只有当更多的人识鸟、懂鸟,以科学的方式观鸟、护鸟,鸟儿才能自由飞翔。高武表示,“中央提出要更加注重生态文明建设,像对待生命一样对待生态环境,非常希望生态文明理念能够落地生根。保护生物多样性,不能完全依照人的主观意志。尊重科学、实事求是,才能实现人与自然和谐发展。”

光敏追踪

环志需要回收人上报才能记录地理信息,而光敏追踪相当于自动采集动态坐标。定位仪回收后,利用软件读取信息,便可清晰算出鸟儿的准确位置、飞行速度、迁徙路线和确切越冬地。

在良好的气象条件下,科学家可以通过光敏地理定位仪的数据得到相对准确的地理坐标,而在恶劣的天气条件下,所记录到的光照信息会与实际有所出入,所得到的地理坐标误差较大。

春分、秋分前后的这段时间里,太阳直射赤道,不同纬度地区的日照时长无显著差异,在这段时间里面得到的纬度数据往往误差较大。此外,不少鸟类在迁徙期间,往往能在一天之内跨越非常大的纬度或经度范围,这就需要对得到的坐标信息再进行计算,从而得出更加符合实际情况的迁徙路径。

光敏技术近年来在国际上开始得到应用,瑞典和加拿大的科学家曾将这种仪器用于小型鸟迁徙研究。专家表示,光敏地理记录仪的精度要低于卫星定位系统,但对于超长距离迁徙的鸟类来说,这样的误差可以接受。