中国生物多样性监测与研究网络建设及进展

3. 利用卫星追踪技术监测鸟类迁徙

鸟类是生物多样性评估与监测以及生态环境可持续发展的重要评价指标。2006 年《生物多样性公约》第八次缔约方会议确定了生物多样性指标联盟体系，在所有 29 项具体指标中，有 4 项指标包括了对鸟类的种类、数量、分布以及受胁等级变化的评估。根据公约，世界各国都有义务开展鸟类的长期监测工作，为全球生物多样性评估提供数据。全球有 9 条鸟类迁徙路线，由于人口和经济的快速增长，东亚—澳大利亚迁徙路线 50% 的已知种群数量下降，成为全球最受威胁的迁徙路线。中国处于中亚和东亚迁徙路线的中心位置，至关重要。中国目前记录鸟类 1 445 种，特有种 93 种，分为迁徙鸟和留鸟两大类群。国际社会非常期待中国科学家能够领头推动迁徙路线鸟类的研究和保护工作以及丰富鸟类资源的形成与保持机制。

中国鸟类多样性监测专项网（以下简称“鸟类网”）根据发展目标，拟定了 3 期 15 年的工作规划：第一期（2014—2018 年），建立东亚五国和俄罗斯紧密合作的团队，在东亚开展对重要物种和重要区域的监测研究；第二期（2019—2023 年），在欧亚大陆建立野外监测站，建立数据共享机制，创立基于大数据的分析方法，实现亚欧大陆鸟类监测和研究的信息化，推动学科发展；第三期（2024—2028 年），在全球建立野外监测站，建立全球鸟类监测和研究的信息化系统，掌握并预测鸟类的分布格局和趋势，阐明环境变化对鸟类运动模式、种群数量和遗传多样性的影响机制。该工作规划和国际顶尖杂志对行业发展的预期不谋而合，将开启动物生态学研究的新纪元。同时，迁徙鸟类携带先进生物遥测设备，追随季节性资源，在年生活周期中利用不用的区域生活，其迁徙路线及规律可阐明生态系统及鸟类多样性之间的关联和耦合，对评估生态风险和构建生态安全战略具有重要意义。

鸟类网首批在全国布局了 38 个监测位点。自 2014年以来，每年 1—2 月开展鸟类重要越冬区同步调查，覆盖长江中下游五省的 88 个湖泊共 1 038 个区域，面积 13 037 平方公里，监测物种 98 种。基于监测数据，确定了全国 422 个重要鸟类和生物多样性位点，被纳入国家生态红线保护的范围，服务于生态安全格局部署。相关研究结果在 Nature Communications、Current Biology 等国际期刊发表，推动了新兴学科“运动生态学”在我国的发展及创新。因此，英国鸟类学会邀请曹垒在其 2019 年年会上作了题为《利用水鸟遥测数据支持中国淡水湿地保护》的荣誉讲席报告（Alfred Newton Lecture）。鸟类网的主要工作进展包括 4 个方面。

（1）主持建立了亚洲最大的鸟类实时在线监测系统，为深度参与全球生态环境治理奠定了数据基础。通过 2014 年和 2017 年主办国际会议等交流方式，联合俄罗斯、蒙古国、韩国、日本等国的 40 多位鸟类学家，签署合作协议，共建立 16 个国外监测位点，将监测工作扩展到了欧亚大陆，填补了国外合作监测位点的空白，得到中央电视台《新闻联播》报道。位点主要分布在北极的大河河口、蒙古高原湿地、中-俄边界的黑龙江流域、日本和韩国沿海湿地、哈萨克斯坦北部、格陵兰岛、德国、丹麦和爱尔兰等重要鸟区。主持建立了亚洲最大的鸟类实时在线监测系统和数据库，共在 63 种 2 509 只鸟类个体上安装了遥测设备，确立了这些物种迁徙路线的结构，为其年生活周期中关键位点的研究和保护奠定了数据基础，以及为中国联合俄罗斯与东亚五国深度参与全球生态环境治理奠定了数据基础。

（2）证实了野生雁类受困于长江湿地。对 5 个物种 67 只野生雁类的高科技追踪结果表明，不同于北美、欧洲及邻近的日本和韩国，中国的雁类不愿意从它们世代栖息的湿地迁移到农田中觅食。证实了这些鸟类仍忠于其世代相传的栖息地。研究结果可以解释同一物种在不同越冬地的种群趋势：在日本和韩国越冬的雁类在农耕地中以稻谷等为食物，其种群数量不断增长。而中国的越冬雁类受困于湿地中，以有限的湿地资源为食物。它们极少在周围的农耕地觅食。这可能是因为农民在农田中放养家鹅和家鸭导致留给野生雁群的食物极少，以及离开湿地的雁类面临更高的非法捕杀风险。

（3）发现了中国东北是东亚迁徙路线最重要的停歇地，而俄罗斯远东的泰加林是水鸟迁徙的天然屏障。鸟类迁徙中的迁徙屏障，可以极大地影响迁移策略。发现并理解迁徙屏障对迁徙的影响，与迁徙鸟类保护密切相关。研究追踪了 44 只在北极繁殖的大体型水鸟。通过追踪数据首次发现，尽管这些鸟的生态环境和迁徙路线不同，但是它们均不停歇地飞越远东地区的针叶林。这意味着泰加林缺乏这些长途迁徙候鸟合适的栖息地。该结果强调了中国东北春季迁徙停歇地以及鸟类秋季迁徙出发前北极地区的极端重要性——确保鸟类能顺利跨越荒凉的泰加林生物群落，以便维护这些群体在整个年度周期的需要。

（4）证明了“驱动鸟类迁徙的绿色波浪理论”不具普适性，为迁徙鸟类的研究和保护提出了新思路。“绿色波浪”假说是关于动物迁徙驱动机制的经典理论，认为食草动物的迁徙是由区域植物叶片生长的高峰驱动。为系统地检验“绿色波浪”假说，鸟类网研究者创新地引入了随机模拟方法，研究了欧洲、亚洲和北美洲的迁徙天鹅、雁类和鸭类，共 10 个物种、14 个种群、222 次春季迁徙。结果显示，“绿色波浪”仅能解释个别地区少量草食性种群的迁徙模式。研究表明，“绿色波浪”不是草食性水鸟春季迁徙的普遍驱动因素，迁徙屏障和人为干扰均对迁徙鸟类追随绿色波浪造成不利影响，这为迁徙鸟类的研究和保护提出了新思路。