技术进步为鸟类迁徙带来了新的认识,表明迁徙比以往认为的更加复杂。
科学家正在建立一个名为 Motus Network 的全球接收站网络,目前已在31个国家部署了1,500台接收器。
该网络旨在加深人们对鸟类迁徙的了解,包括迁徙地点、路线和速度。
这些技术是保护候鸟、使其免受栖息地丧失及其他威胁的重要助力。
尽管北美大部分地区仍有盛夏般的海滩天气,数十亿只鸟已经开始振翅启程,踏上自然界最壮观的景象之一:秋季迁徙。鸟类从美国北部和加拿大向南飞往美国南部、加勒比地区和拉丁美洲的越冬地,有时飞行数千英里。其他鸟类则离开温带欧亚大陆,前往非洲、热带亚洲或澳大利亚。
借助观察记录以及通过鸟类环志收集的数据,20世纪的鸟类学家大致绘制出大多数候鸟的一般迁徙路线和时间。后来,他们利用机场和气象站的雷达,发现天气及其他因素会如何影响鸟类迁徙的时间和飞行高度。
如今,技术进步正在为鸟类迁徙带来新的认识,并表明鸟类迁徙比科学家想象的更加复杂而奇妙。这些不断改进的新技术是保护候鸟的重要助力,帮助它们应对栖息地丧失及其他威胁。
跨越国界观鸟
互联网的力量极大地推动了候鸟研究。借助广受欢迎的eBird 网络,世界各地的观鸟者都可以将目击记录上传至中央数据库,实时记录迁徙的起伏变化。鸟类学家还学会利用NEXRAD——一个全国性的多普勒气象雷达网络——来直观呈现沿北美大陆向南迁徙的鸟类。
如今,科学家正在建立一个名为 Motus Network 的全球接收站网络,目前已有1,500台接收器,分布在31个国家。每台接收器都会持续记录半径九英里(15公里)范围内的鸟类或其他动物的出现情况。这些动物身上装有科学家安装的小型轻便无线电发射器,记录的数据会在线共享。随着更多接收站沿迁徙路线启用,该网络将越来越有助于人们了解鸟类迁徙。
通过卫星追踪单只鸟类
三项新技术正在迅速拓展我们对鸟类迁徙的认识。第一项是利用卫星遥测鸟类的活动。研究人员为鸟类安装小型太阳能发射器,发射器将鸟类的位置数据发送至卫星,再传输到科学家的办公室电脑。科学家由此可以了解鸟的位置、它飞抵当前位置所走的路线以及飞行速度。
例如,斑尾塍鹬是一种体型与鸽子相仿的滨鸟,在阿拉斯加繁殖,随后迁徙至新西兰。卫星发射器显示,斑尾塍鹬常常从阿拉斯加直飞新西兰,中途不停歇。最近,一只斑尾塍鹬创下陆生鸟类最长不间断飞行纪录:10天飞行8,100英里(13,000公里),从阿拉斯加飞往澳大利亚。
卫星遥测研究显示,即便来自同一繁殖地,单只鸟类的迁徙行为也可能存在很大差异。这些差异可能源于身体状况、学习、经验和个人偏好的不同。
另一种滨鸟——中杓鹬——也会进行极其漫长的海上旅程。卫星遥测显示,一些中杓鹬从加拿大西北部出发,横穿北美大陆抵达加拿大东海岸,随后飞越大西洋,连续飞行六天、航程3,400英里(5,400公里),抵达巴西海岸。它们总共可能飞行6,800英里(11,000公里)。
令人遗憾的是,一些鸟类在小安的列斯群岛停歇时遭到猎杀。两只被卫星追踪的中杓鹬不幸遇害,这促成了一场旨在收紧加勒比地区滨鸟狩猎规定的运动。
为小型鸟类进行地理定位
许多鸟类体型太小,无法携带卫星发射器。考虑到迁徙需要消耗大量能量,设备重量必须低于鸟体重的5%;许多迁徙鸣禽的体重不到0.7盎司(20克)。
一种巧妙的小型鸟类追踪方案是使用地理定位标签(又称地理记录器)——这是一种微型设备,只需记录时间、位置以及有无阳光。科学家知道特定日期的日出和日落时间,因此可以将鸟类当天的位置计算到约125英里(200公里)的范围内。
携带地理记录器的鸟类必须被重新捕获,才能下载数据。这意味着鸟类必须完成一次往返迁徙,并返回最初被捕获和佩戴标签的地点。令人惊讶的是,许多佩戴地理记录器的小型鸟类确实做到了。
地理记录器显示,黑脸林莺——一种在北美北方森林繁殖的小型鸣禽——秋季会长距离飞越大西洋,前往亚马逊流域。在北美东部繁殖的鸟类从加拿大海洋省份或美国东北部飞越大西洋,进行一段连续飞行60小时、航程1,500英里(2,500公里)的旅程,抵达大安的列斯群岛。它们在那里休息恢复体力,随后继续穿越加勒比地区前往南美洲。
在阿拉斯加繁殖的黑脸林莺会横穿北美大陆,然后从大西洋沿岸离岸,飞往南美洲。它们总共用60天飞行6,600英里(10,700公里)。
更令人惊叹的是,地理记录器显示,另一种小型鸣禽北方石䳭会从北美迁徙至撒哈拉以南非洲。在阿拉斯加繁殖的北方石䳭飞越亚洲,行程9,100英里(14,600公里)抵达东非,耗时三个月。在加拿大东部繁殖的个体则飞越大西洋,行程4,600英里(7,400公里)抵达欧洲,再继续前往西非,途中包括一段连续四天飞越水域、航程2,100英里(3,400公里)的飞行。
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通过促进跨行业和跨区域合作,该中心支持合作伙伴将共同认识转化为切实可行的气候与自然解决方案。
录下鸟类夜间迁徙时的鸣叫
秋季日落两小时后,我喜欢坐在户外,聆听头顶迁徙鸟类的叫声。大多数鸟类在夜间迁徙,许多鸟在飞行时会发出具有物种特征的“唧”“吱”或其他短促鸣声。这些叫声可能有助于迁徙鸟群保持队形,其中包括飞往同一目的地的不同物种。
鸟类学家正在使用自动被动声学录音研究这些夜间鸣叫,并辨识发出每种声音的物种或相关物种群。这项技术使用一支朝向天空的麦克风,连接到持续录制声音的电脑,并借助声音识别软件进行分析。有时,它能发现那些在地面上很少见到、却正在头顶飞过的迁徙鸟类。
2021年秋季,我实验室的一名荣誉课程学生 Nick Kachala 在三处大学校园内安装了录音设备。录到的最常见迁徙鸟类之一是灰颊鸫,这种胆怯的鸟类栖息于北方森林,秋季迁徙时在美国东北部很少被人看到。他还探测到了草原鹨,这是一种草原鸟类,我在我们这一带从未见过。
如今,许多观鸟者正在自制后院录音设备,以辨认迁徙期间飞过自家住宅上空的鸟类。
保护候鸟
雷达监测显示,北美候鸟数量在2007年至2017年间减少了14%。造成这一现象的原因可能有多种,但栖息地丧失很可能是主要原因。
卫星遥测和地理记录器显示,迁徙路线沿途有一些特殊的停歇地,候鸟会在那里休息并补充能量,例如得克萨斯州墨西哥湾沿岸、佛罗里达狭长地带以及墨西哥的尤卡坦半岛。保护领域的专家普遍认为,要保护候鸟,关键在于保护这些地点。
要采取有效的保护措施,就必须了解鸟类在哪里、如何迁徙,以及它们在迁徙途中面临哪些危险。鸟类学家借助这些新技术,正在获取有助于遏止并扭转全球候鸟数量下降的知识。



