2019年6月1日,頤和園廓如亭,志愿者為雨燕測量及拍照。資料圖片/新京報記者 侯少卿 攝
2019年6月1日,頤和園廓如亭,小學生觀看放飛雨燕。資料圖片/新京報記者 侯少卿 攝
近日,一項針對北京雨燕遷徙行為的追蹤研究成果在國際期刊《運動生態(tài)學(Movement Ecology)》上正式發(fā)表,首次精確揭示了北京雨燕遷徙生態(tài)學規(guī)律。
(相關資料圖)
每年4月,北京雨燕從非洲南部抵達北京筑巢繁殖,7月底到8月初再返回非洲南部越冬。
往返行程近三萬公里的遷徙之路途經(jīng)了哪些國家?科研人員是如何獲取這些數(shù)據(jù)的?對此,新京報記者采訪了論文通訊作者、中山大學生態(tài)學院的鳥類學家劉陽教授。
為北京雨燕佩戴微型光敏定位器
北京雨燕,即普通雨燕北京亞種(Apus apus pekinensis),是以“北京”命名的野生候鳥。已有研究表明,每年4月,北京雨燕從非洲南部抵達北京筑巢繁殖,7月底到8月初離開北京,返回非洲南部越冬。然而,這條往返行程近三萬公里的遷徙之路具體經(jīng)過哪些國家?是否存在停歇點?沿途氣候如何?長期以來人們仍知之甚少。
據(jù)劉陽介紹,此次研究項目由來自北京師范大學、中山大學、瑞典隆德大學、英國“雨燕行動”團隊和比利時皇家自然科學研究院的科研人員,以及中國生物多樣性保護與綠色發(fā)展基金會觀鳥專業(yè)委員會的志愿者聯(lián)合實施。
2014年至2018年,研究團隊在位于北京頤和園的廓如亭先后為66只北京雨燕佩戴微型光敏定位器。借助這種記錄光照強度、以晝夜變化規(guī)律進行定位跟蹤的低耗回收型設備,科研人員成功回收并分析了其中25只個體的光照強度數(shù)據(jù)。
遷徙往返飛行覆蓋亞非37個國家
數(shù)據(jù)顯示,北京雨燕的秋季遷徙大多始于7月中旬,它們離開北京,向西北進入蒙古國,進而向西進入我國新疆北部,由準噶爾盆地進入中亞地區(qū),8月中旬越過紅海,9月初到達非洲中部,在剛果盆地或鄰近區(qū)域內進行40天的短距離移動。然后緩慢南下,最終于11月初到達越冬地——海拔約1000米的南非高原,全程14733公里,用時111天。
在結束了越冬期長達100天的游蕩生活后,北京雨燕于次年2月中旬開始向北迅速移動,在剛果盆地東部逗留近1個月。隨后,它們轉向東北,于4月初離開非洲,日夜兼程,在4月下旬回到北京,全程13572公里,用時64天。在整個往返遷徙過程中,北京雨燕的飛行共覆蓋了亞洲和非洲的37個國家。
北京雨燕秋季遷徙中途停歇2-6次
人們以往認為,北京雨燕在遷徙途中會直奔目的地,中途不作停留。然而研究結果表明,事實并非如此。
已知普通雨燕單日平均移動距離通常超過250公里。若將3天內移動距離低于500公里視為停歇,那么,北京雨燕秋季遷徙中途停歇2-6次,停歇71天,平均遷移速度134公里/天;春季遷徙中途停歇1-2次,停歇36天,平均遷移速度217公里/天。剛果盆地及周邊地區(qū)、紅海西南岸和里海南岸為三個最主要的停歇區(qū)域。結合飛行軌跡判斷,北京雨燕在春季可能采取了更為直接的遷徙路線和更快的飛行速度。
■ 對話
鳥類學家劉陽:
凌晨兩點布網(wǎng) 在頤和園回收雨燕定位器
“要想保護好一種鳥類,就要先去了解它的行為。”所以,研究團隊的成員們想要搞清楚,北京雨燕離開北京后,到底去了哪兒。
但收集它們的遷徙數(shù)據(jù),并非易事,從選擇合適的追蹤定位器,到捕捉雨燕回收數(shù)據(jù),都有講究。劉陽告訴記者,他們每次捕捉都要在凌晨兩點就去布網(wǎng),放出去的定位器也不一定每個都能收得回來,歷時4年,最終回收了25只北京雨燕的數(shù)據(jù)。
微型光敏定位器僅0.67克方便佩戴
新京報:微型光敏定位器是如何發(fā)揮作用的?有何優(yōu)勢?
劉陽:地球上不同地點,日升日落時間是不一樣的。太陽升起時,光會逐漸變強,反之太陽落下時,光逐漸變弱。我們根據(jù)微型光敏定位器記錄的數(shù)據(jù),通過一些計算和分析,反推出北京雨燕大概處于什么位置。
微型光敏定位器的優(yōu)勢在于輕盈。因為鳥類佩戴的定位器不能超過其體重的3%。北京雨燕一般體重30-40克,還不足一個雞蛋重。微型光敏定位器只有0.67克,方便北京雨燕背在背上。
不過,光敏定位器也存在缺點,和衛(wèi)星導航相比,它不夠精準,存在誤差。另外,我們在論文中也提到,農(nóng)歷春分和秋分前后,晝夜幾乎等長。所以這兩天及其前后幾天的光敏定位器測得不是很準確,但對于北京雨燕的整體長距離行程來說,影響不是特別大。
新京報:數(shù)據(jù)是實時回傳還是需要回收設備進行讀取?
劉陽:光敏定位器本身不發(fā)出信號,需要回收設備下載數(shù)據(jù),這也是研究的難度所在。我們在2014年為北京雨燕佩戴了設備,2015年北京雨燕再次飛回頤和園時,我們才回收了第一批設備。這也是我們歷時8年才發(fā)表論文的原因之一,因為要積累一定的數(shù)據(jù)量。
由于個體差異的原因,66只佩戴定位器的雨燕,有的沒有回到頤和園,有的可能中途自然死亡了,還有的我們沒有抓到,最終回收了25只雨燕的數(shù)據(jù)。
新京報:在頤和園捕捉佩戴定位器的雨燕有難度嗎?
劉陽:相比正陽門等其他北京雨燕繁殖和開展研究的地點,頤和園廓如亭的建筑物不是很高,我們操作起來比較方便。每次捕捉,我們在凌晨兩點就要布網(wǎng),天剛蒙蒙亮時,雨燕從廓如亭飛出來,由于光線不好,它們會撞到網(wǎng)上,我們抓住后再查看其是否佩戴了定位器。等游客早上8點多陸續(xù)進園時,我們的操作已經(jīng)完成了。
中途停歇原因可能是“補給”或“等風來”
新京報:25只個體是否具有代表性?
劉陽:我們用4年時間,積累了25只北京雨燕的數(shù)據(jù),在遷徙鳥類研究中,這個數(shù)據(jù)量是比較充分的,所以我們的文章得以在權威雜志上發(fā)表。
遷徙過程中,北京雨燕個體是有差異的,這也是鳥類遷徙中常見的現(xiàn)象。文章中提到的飛經(jīng)37個國家,是所有北京雨燕飛行覆蓋到的國家。這些數(shù)據(jù)可以代表一個種群的遷徙路線。
新京報:此次研究發(fā)現(xiàn)北京雨燕有較長時間的停歇,它們停歇的原因是什么?
劉陽:論文中提到的停歇,英文使用的stopover,并非指的是它停在某個位置靜止不動,而是指在漫長的遷徙過程中,它在某個區(qū)域滯留的時間比較長,而對于雨燕,表現(xiàn)為在局部范圍內盤桓不前。
我們推測有兩個原因:一是當?shù)厥澄锓浅XS富,它們停留一段時間進行食物補給,積累適合長途遷徙的脂肪;二是等待更有利于飛行的氣候條件。雨燕每天可以飛行至少200公里,一方面源于其身體構造,它的翅膀狹長,身體呈流線型;另外,它非常善于借助風力,乘風飛翔,可以減少翅膀的扇動,不用太費力。
未來將破譯遷徙背后的遺傳學密碼
新京報:為何選擇北京雨燕作為研究對象?這項研究的意義是什么?
劉陽:2015年之前,北京雨燕的遷徙路線是未知的。有人猜測它們離開北京后,會飛過喜馬拉雅山來到印度次大陸,也有人認為它們沿著中國東部沿海地區(qū)飛到了東南亞。
另一方面,北京雨燕是以“北京”命名的野生候鳥,是首都文化的象征之一。北京市非常重視北京雨燕的保護工作。大家希望北京雨燕的種群數(shù)量穩(wěn)定,甚至增長。要想保護好一種鳥類,就要先去了解它的行為。它們在北京繁殖,冬天會飛去哪里呢?它的遷徙路徑就是我們要搞清楚的問題。
新京報:未來,科研團隊還有哪些研究方向?
劉陽:“生物如何進行長距離遷徙”一直是學術界廣泛關注的議題,也是《科學(Science)》雜志125個最具挑戰(zhàn)性科學問題之一。
北京雨燕是如何完成近3萬公里遷徙的?它們沒有導航,為何每年按照相同的路線遷徙?剛剛在北京出生的小雨燕完全沒有遷徙經(jīng)驗,它們如何成功飛到非洲南部的越冬地?從這些角度來講,北京雨燕是研究動物遷徙和導航的理想物種。
目前,我們只是追蹤到了它們的遷徙現(xiàn)象,今后還要研究北京雨燕遷徙機制的問題。生物進化的規(guī)律都藏在它的DNA密碼里,未來,我們還將使用基因組測序技術,破譯北京雨燕遷徙奇跡背后的遺傳學密碼。
關鍵詞: