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嫩江高峰林区基于环志监测的田鹀迁徙动态*

2021-07-13李显达郭玉民邢晓莹钱法文方克艰姚恒彪

林业科学 2021年5期
关键词:幼鸟高峰林区

李显达 郭玉民 邢晓莹 钱法文 方克艰 姚恒彪

(1.北京林业大学生态与自然保护学院 北京 100083; 2.黑龙江中央站黑嘴松鸡国家级自然保护区服务中心 嫩江 161499; 3.黑龙江高峰鸟类保护环志站 嫩江 161407; 4.东北林业大学野生动物与自然保护地学院 哈尔滨 150040; 5.中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 全国鸟类环志中心 北京 100091; 6.哈尔滨广播电视大学 哈尔滨 150001)

田鹀(Emberizarustica)为我国的冬候鸟。越冬区域包括东北南部和华北、华东、华南、华中及西北等地; 迁徙途经东北地区; 繁殖分布包括北欧,俄罗斯的科拉半岛、乌拉尔、西伯利亚、堪察加半岛、贝加尔湖西部和北部、鄂霍次克海岸、萨哈林岛和千岛群岛北部; 在哈萨克斯坦、吉尔吉斯平原、蒙古高原、朝鲜半岛、日本群岛等地亦有迁徙和越冬(赵正阶, 2001)。

近些年,鸟类数量呈现大幅度下降,尤其是在欧亚大陆长距离迁徙的雀形目鸟类的种群数量正处在持续的下降之中,引起鸟类学者的关注(Donaldetal., 2006; Ingeretal., 2015; Jiaoetal., 2016; Edeniusetal., 2017; Benítez-Lpezetal., 2017; Rosenbergetal., 2019)。其中,黄胸鹀(Emberizaaureola)种群数量表现最为明显,呈现大幅度衰减(Tamadaetal., 2014); IUCN红色名录已经在短短的13年中把黄胸鹀从“无危(least concern, LC)”,迅速升级为“极危(critically endangered, CR)”。田鹀种群数量也出现了下降趋势(李显达等, 2013; Daleetal., 2013; Edeniusetal., 2017); 已经由2012年以前的“无危”升级为“易危(vulnerable, VU)”(BirdLife International,2020)。

高峰林区环志的田鹀数量各年度差异显著,本研究试图通过高峰林区田鹀环志数量与气候因子的相关性、种群数量波动了解田鹀的迁徙动态及相关分析,为保护鸟类资源提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究地区概况 高峰林区(49°0′12.87″—49°9′20.70″N,125°9′11.06″—125°25′13.39″E)地处大、小兴安岭之间,伊勒呼里山东南部,嫩江河谷东岸、松嫩平原北隅的黑龙江省嫩江市高峰林场境内,面积4 085 hm2。按自然地理区划,属于古北界东北区长白山地亚区小兴安岭山地省,并处于大兴安岭亚区大兴安岭北部山地省、长白山地亚区小兴安岭山地省、松辽平原亚区中部波状平原省的交汇处(张荣祖, 2004)。林区植被属于小兴安岭植物区系,原始林相为樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolica)阔叶混交林。目前的植被以樟子松、红皮云杉(Piceakoraiensis)、兴安落叶松(Larixgmelinii)等人工林为主,间有少许杞柳(Salixpurourea)、山刺玫(Rosadavurica)、平榛(Corylusheterophylla)。林区内成片的针叶林与农田镶嵌分布,为鸟类提供了良好的栖息地,是许多途经松嫩平原迁徙候鸟的重要停歇地和食物补给站。

1.2 研究方法 1998年开始,在高峰林区的林缘、水边等地选择有代表性的生境布设粘网,进行捕鸟环志。每年春季环志时间为3月15日至5月31日,秋季为8月15日至11月20日,在不同生境设置网高3 m、长20 m的粘网,布设数量为70片; 每隔0.5 h巡视一遍粘网,将入网鸟类取下放入鸟袋,环志、记录后放飞。

田鹀的性别主要根据头部羽色进行判别,年龄根据尾羽磨损、翼羽换羽情况、虹膜颜色等进行判别(Svensson, 2005; 李显达, 2018)。高峰林区距离嫩江气象站仅6 km,因此,气象数据直接使用中国气象科学数据共享服务网的嫩江气象站2001—2017年逐日记录。

环志回收:回收(Recovery)指鸟类环志后被再次捕到,从而得到的迁徙停歇地、间隔日数、迁徙距离等等很多相关信息。按照回收时间、地点可分为重捕(Recapture)[鸟类环志放飞后,在同一环志地、在同一环志季节被再次捕获(或观察到)获得的信息]、归家(Get home)[鸟类在繁殖地被环志放飞后,在同一环志地、在不同环志季节被再次捕获(或观察到)获得的信息]、归返(Return)[鸟类在非繁殖地被环志放飞后,在同一环志地、在不同环志季节被再次捕获(或观察到)获得的信息]、异地回收(Rearrest in different areas)[鸟类环志放飞后,在不同环志地被再次捕获(或观察到)获得的信息] 4种。

幼鸟越冬损失率:按(上年秋季幼鸟数量比值-翌春幼鸟数量比值×上年秋季成鸟数量比值/翌春成鸟数量比值)×100%计算。

嫩江县农药销售量的统计数据来自《嫩江县2001—2017统计年报》。

利用SPSS 22.0软件对环志数据与气象数据因子、农药销售量进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 环志结果 1)环志数量的变化 2001年3月至2017年12月,在嫩江高峰林区共环志鸟类189种299 278只,春季环志151种121 928只,秋季环志162种177 350只。其中,田鹀环志数量18 155只(春季6 756只,秋季11 399只),占环志总量的6.1%。

依环志数量,田鹀春季迁徙期主要集中在3月下旬至4月中旬,而4月上旬是迁徙高峰期(图1)。其中2002年春季环志数量最多,达3 072只,日环志数量最多可达到172只(2002年4月1日)。田鹀秋季迁徙主要集中在9月下旬至10月中旬,秋季迁徙高峰主要集中在10月上旬(图2)。其中2001年秋季环志数量最多,达2 388只,秋季日环志数量最多的是2005年9月30日,达到 279只。

图1 2001—2017年春季田鹀环志数量变化Fig. 1 Rustic Bunting quantitative changes of banding in spring from 2001 to 2017

图2 2001—2017年田鹀秋季环志数量变化Fig. 2 Rustic Bunting quantitative changes of banding in Autumn from 2001 to 2017

从图3可以看出,在17年的连续监测中,在高峰林区每年春秋2季田鹀的环志数量呈下降趋势,而且下降速度很快。春季从2009年开始,田鹀的环志数量不足200只,最少的一年是2013年(16只),相对于环志数量最多的2002年(3 072只)减少了99.5%; 秋季从2012年开始,田鹀的环志数量不足200只,最少的一年是2014年(34只),相对于环志数量最多的2001年(2 388只)减少了98.6%。

图3 2001—2017年田鹀环志数量变化Fig. 3 Rustic Bunting quantitative changes of banding from 2001 to 2017

2)雌雄迁徙日程差异 春季雌性比例略低,雌雄比平均达到44.6∶55.4; 秋季的雌雄比例相差较大,雌雄比平均为61.1∶38.9。

从图4可知,春季最早到来的田鹀零星个体中,雄性较多。不同性别的田鹀几乎同步迁徙。春季迁徙时,初期以雄性为主,4月中旬至5月上旬,则雌雄数量几乎相当,而迁徙末期,则又以雄性比例较高,但总体数量偏少。

图4 田鹀春季不同性别迁徙趋势Fig. 4 Rustic Bunting migration trends of different sexes in Spring

秋季恰恰相反。秋季迁徙时,先期以雌性为主,9月下旬至10月中旬,则雌雄数量几乎相当,而后期则又以雌性比例较高,但数量较少(图5)。

图5 田鹀秋季不同性别迁徙趋势Fig. 5 Rustic Bunting migration trends of different sexes in Autumn

3)成幼比例 秋季环志的田鹀中,成鸟(2年以上,记为2或2+)与当年幼鸟(记为1)的比例为 25.4∶74.6。翌年春季环志的成幼比例为 43.3∶56.7,相对于成鸟,幼鸟越冬损失率高达41.3%。

4)环志回收 高峰林区田鹀回收信息共有8条,其中: 高峰环志被天津、帽儿山等地异地回收的信息为6条,归家回收信息1条,回收到黑龙江尚志帽儿山环志的田鹀1只(表1)。我国回收到北欧地区环志的田鹀6只,回收俄罗斯远东地区环志的田鹀1只; 我国吉林珲春环志的田鹀被韩国回收(表2)。

表1 2001—2017年高峰林区田鹀环志回收信息①Tab.1 Recovery information of Rustic Bunting in Gaofeng forest region from 2001 to 2017

表2 2001—2017年田鹀跨国环志回收信息①Tab.2 Recycling information of banding of Rustic Bunting from 2001 to 2017

回收间隔日数最长为1 970天。这只田鹀(环号:B19-2345)于2002年4月16日环志, 2007年9月6日回收,至少存活了6年3个月。

瑞典2002年8月31日环志的当年出生雌性田鹀幼鸟(环号: 1EK56438),于2002年10月26日在天津回收,历时57天,直线距离6 388 km,平均每天迁飞112 km。

这些回收信息表明,在北欧及俄罗斯远东地区繁殖的田鹀,经高峰林区、帽儿山等地迁往天津或天津以南地区越冬, 或者经吉林东部迁往韩国等地越冬。

2.2 环志数量与有关因子的相关性分析 1)气候因子 对田鹀2001—2017年环志数量与气温、地面温度、气压、风速、风向、降水量、相对湿度、蒸发量、日照时数等气候因子进行相关性分析,结果见表3。

表3 田鹀日环志数量与气候因子的相关系数①Tab.3 The correlation of daily banding number of Rustic Bunting with climatic factors

通过相关性分析发现,在春季,田鹀的环志量与蒸发量、极大风速、极大风速的风向、最大风速、最大风速的风向呈显著正相关, 与气温、最低地面温度呈显著负相关; 而秋季则与气温、地面最高温度、极大风速、极大风速的风向呈显著正相关,与相对湿度呈显著负相关。

2) 农药销售量 2006—2017当地农药销售量(表4)与田鹀春季、秋季环志数量的相关性系数分别为-0.697、-0.796,均呈显著负相关。

表4 嫩江县2001—2017年农药销售统计Tab.4 Statistics of pesticide sales in Nenjiang County from 2001 to 2017

3 讨论

环志是进行鸟类监测的重要手段,长期的定点、定期、相同强度监测可以比较客观地反映鸟类的迁徙规律、鸟种分布及种群数量变化(张孚允等, 1997)。在17年的连续环志监测中,高峰林区田鹀的年环志数量正持续急剧下降,其他地区类似现象也有报道(Jiaoetal., 2016; Edeniusetal., 2016)。

3.1 田鹀种群数量急剧下降的原因 1)农药的不合理使用。随着现代农业的发展,除草剂、杀虫剂等农药使用量骤增(Fujiietal., 2012),提高了农业生产效率,并解放了农村劳动力,降低了农业生产成本。但这种规模化的农业生产,在草害、虫害减少的同时,却对以草籽、昆虫为食物的鸟类造成了诸如体内药物残留(Haoetal., 2018)、免疫力和繁殖能力降低,甚至直接造成死亡(Hallmannetal., 2014; Lopezetal., 2015; Millotetal., 2017; Groffenetal., 2019)等危害,从而导致鸟类数量持续减少(Donaldetal., 2006; Engetal., 2019)。通过调查发现,高峰林区鸟类环志数量连年锐减与嫩江县农药销售量逐年快速递增呈显著负相关。今后应降低农药用量,以减轻对鸟类的伤害。现代农业不仅是指农业机械的现代化及除草剂、杀虫剂等农药的大规模使用,而应是更科学、合理、适度地使用农药,既能合理控制草害、虫害,又能兼顾野生鸟类等动物的生存,为其提供相应的食物和隐蔽所,从而达到生态系统的平衡和可持续发展(Rohretal., 2017)。

2)地表水质污染。田鹀春季迁徙时,适逢干旱少雨,农林交错地带的河沟、水塘是其主要饮水地。一些农民环保意识不强,在农田附近取水兑药时将农药瓶随地乱扔,并在水沟旁洗涮喷药罐,导致水质污染,对生态环境造成极大破坏,给鸟类的生存构成极大的安全隐患(Mörtletal., 2019; Tangetal., 2015)。

3)随着人类对农田需求的增加,森林、湿地等鸟类栖息地被大量开垦,致使鸟类栖息地萎缩,加之气候变化等诸多原因,田鹀的繁殖数量在急剧减少(Urban, 2015; Fraixedasetal., 2017; Bayetal., 2018)。

4)非法猎捕。 由于田鹀是集群活动的鸟类,而且易于诱捕,是传统的被猎捕的鸟类。在执法检查时,发现每年都有大量的鹀类、雀类被捕杀、贩卖(Burivalovaetal., 2017; 李翔等, 2019)。尤其近几年不合理的放生活动(中国鸟类观察编辑部, 2018),刺激了非法猎捕和市场交易,残害了很多鸟类的生命,加快了鸟类大量减少的速度(Kampetal., 2015; Margalida, 2019)。

3.2 环志数量的相关性分析 田鹀环志数量与气象因子相关性分析表明,在春季,田鹀的环志量受风的影响较大, 温度对环志数量的负影响较大。这可能是因为田鹀体型较小,田鹀的采食习性和能量积累、飞行速度受气象因子影响较大,尤其是最低地面温度直接影响田鹀的饮水和采食。

而在秋季,与温度、风呈显著正相关,表明高峰林区的树木能为迁徙途中的田鹀避风、遮阴,从而得到休息; 而以针叶林为主的高峰林区不能在阴雨天为田鹀提供较好的避雨场所(阔叶林的避雨效果好于针叶林)。

总体上,田鹀在秋季迁徙时受气流影响非常大,气流强度、方向不仅导致当地气候的变化(升温、降温等),极大风速、极大风速的风向还主导着鸟类的迁徙方向和迁徙时间。田鹀鸟类体型较小,受气流和温度的影响很大。长期的迁徙习性使其能敏锐地感知气压、地面温度变化等天气情况,巧妙地利用气流进行迁徙;由于每年气候变化不同,田鹀借助气流迁徙的状况也不尽相同(郭玉民, 2002; 李显达等, 2013; 2014; 2016)。

3.3 迁徙日程的性别差异 多年观察发现,田鹀春季先期迁来的个体中,雄性数量较多,迁徙高峰期时,则雌雄数量几乎相当,后期,则又是雄性比例较高,但数量很少。

这种现象主要是因为春季迁徙中成体雄鸟需要先行飞返至繁殖地占区,雌成鸟随后抵达参与繁殖,亚成体往往最后返回或另行寻觅适宜栖息地,迁徙相对滞后一些。

秋季迁徙时,先期以雌性为主,9月下旬至10月中旬,则雌雄数量几乎相当,而后期,则又是雌性比例较高。出现这种情况,可能是由于体力原因,幼鸟、雌鸟先行向南方迁徙,而且迁徙时间较长。雄性成鸟体力较好,往往在天气恶化前一刻借助气流快速迁过(李显达等, 2013)。

3.4 成幼越冬损失率 相对于成鸟,幼鸟越冬损失率高达41.3%。幼鸟损失率高于成鸟的原因,应与幼鸟趋避恶劣环境、躲避天敌捕食、获得食物等生存能力弱于成鸟有关,但大量幼鸟死亡也反衬出该物种面临较大的生存压力。

3.5 迁徙路径、距离、速度以及个体寿命 高峰林区田鹀回收信息表明本区域是田鹀重要的迁徙停歇地,并监测到一只寿命至少可达6年3个月的田鹀。秋季经过高峰林区迁徙的田鹀途径尚志等地,到天津地区或天津以南地区越冬。春季基本按照原路迁徙返回繁殖区。

异地回收、归返的回收信息中,秋季环志、第2年春季的回收信息最多,或许表明在高峰林区环志的田鹀到达越冬地后,翌年向繁殖地迁徙时依旧经过高峰林区。

回收信息及相关研究(赵英敏, 2008)表明,在北欧及俄罗斯远东地区繁殖的田鹀,经高峰林区、帽儿山等地迁往天津或天津以南地区越冬; 或者经吉林东部迁往韩国等地越冬。日迁飞距离可达到112 km。

而在高峰林区环志、到达繁殖地后,再次从繁殖地迁往越冬地时经过高峰林区的回收信息极少的原因,有可能是田鹀为躲避不利于迁徙的气候变化等因素而采取的由屏障回避、前方最佳生境引导等导致的绕道迁飞(郭玉民, 2002),亦或这期间损失率较大所致。

4 结论

基于连续17年共18 155只田鹀环志数据的研究结果,发现田鹀的种群数量急速下降,相对于环志数量最多的年份,环志数量下降90%以上。在迁徙的初期和末期,雌雄比例存在差异(春季迁徙先期雄性比例占优势,秋季迁徙先期则雌性比例占优势)。田鹀的迁徙受风速、风向和温度等气候因子影响明显。依据环志回收信息,推测中国东北地区是田鹀等鸟类的重要迁徙通道,而且迁徙路线相对稳定; 自然条件下,田鹀寿命可达6年以上。日迁飞距离可达到112 km。农药的不合理使用、地表水质污染以及栖息地破碎化、非法猎捕等是影响田鹀生存的主要因素。建议依据田鹀等鸟类生物学习性,适时加大执法宣传和行动力度,合理使用高效、低毒和低残留农药,加强鸟类栖息地的保护,坚持长期的鸟类环志监测,进一步探索鸟类迁徙规律,促进鸟类种群的恢复。

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