中国鸟类学家在国际鸟类学研究中正在发挥 越来越大的作用

中国地域辽阔, 覆盖古北和东洋两界, 生境复杂多样, 提供了多样化的鸟类栖息地, 因而鸟类资 源丰富, 为研究鸟类与人类关系、鸟类进化、鸟类生态、鸟类行为以及鸟类保护等提供了良好的条件。由于多种原因, 中国的现代鸟类学研究起始于 20世纪的20年代, 比西方国家晚了数百年。但在过去20年里, 中国的鸟类学研究发展迅速, 中国鸟类学家在国际鸟类学研究中正在发挥 越来越大的作用,中国学者的研究水平和论文发表质量也在不断提高。 一些中国优秀的鸟类学家在世界鸟类学术组织中相继担任重要职务。

2月，可鲁克-托素湖刚刚融化，天鹅游弋其中

鸟类如何生活？它们能给人类带来那些参考？

在现代鸟类生活史研究中, 在低纬度地区鸟类往往每巢的卵数比在高纬度地区少, 科学家开始研究，是哪些原因导致了这种差异。在研究中，鸟类学家发现热带鸟类平 均寿命较长, 每次繁殖的投入也比较小; 相反, 温带鸟类寿命较短, 每次繁殖投入较高, 鸟类学家将他命名为“ 生活节奏 ”策略 。例如, 与温带鸟类相比, 热带鸟类具有慢节奏的策略, 它们代谢率低、生长发育速度慢、繁殖成功率低, 但寿命较长。热带鸟类免疫系统比温带鸟类也更具有专一性。因此, 提高成体寿命和提高后代数量这两个性状往往不能同时出现。这一现象体现了生活史策略中交换权衡的原则, 即需要大量能量的两种行为不可能在同一个体同时出现 。这个研究结果启发了科学家，并引入延迟人类老化的研究。

例如, 对鸟类生活史的了解将有助于揭示鸟类与环境之 间的关系以及它们在生态系统中的地位与作用, 从而了解保护鸟类的重要性并制定有效的保护措施。2004年联合国的千年生态系统评估项目，强调了生态系统服务的概念-即自然资源和生态系统提供给人类的好处, 这些服务包括诸如干净的饮用水、废物的分解 和维持包括鸟类在内的生物多样性。生态系统服务的形式分为四大类: 供给, 如食物和水的产生; 调 节, 如气候和疾病的控制; 支持, 如养分循环和农作物授粉; 文化, 如精神和休闲娱乐。鸟类为人类提供了大量的生态系统服务, 而且它们的生态系统服务与上面提到的四大类服务功能都有关系。

例如, 通过研究鸟类的食 性和食量, 我们就可以了解鸟类对森林病虫害的控 制作用, 通过与使用杀虫剂控制虫害的效果进行比 较, 我们就可以估算出鸟类在病虫害控制方面的价 值。

中国鸟类学研究虽然已经在繁殖生物学等鸟 类生活史特征的研究上开展了大量工作, 但大多还 停留在对生活史的简单描述, 今后需要鸟类研究者利用基础数据, 开展更深入的研究, 在生活史相关 理论的探讨上给予更多的关注。

2月，克鲁克湖和托素湖的候鸟

鸟类迁徙研究的潜在领域

在过去20年里, 有关鸟类迁徙的研究得到了很多的关注。

鸟类学家在鸟类迁徙路线、定位定向、迁徙生理生态、迁徙的关联、迁徙对种群动态的影响、迁徙的研究方法等方面做了大量研究。

中国候鸟种类众多, 并有数条重要的迁徙路线, 在鸟类迁徙方面具有得天独厚的研究条件。虽然中国对鸟类迁徙的研究也 逐渐应用了卫星和遥感等现代技术, 但涉及的种类较少, 目前主要工作还集中在对迁徙鸟类的环志上。

在过去几年中, 虽然中国的鸟类环志数量有了明显增加, 但目前还只是美国环志总量的1/4和英国的1/3左右, 环志的种类主要集中于鸣禽类。另外在数据的采集、管理和利用等方面的经验也不足。

了解迁徙鸟类的生活史和它们一年四季所面临的生存压力, 有助于实施有效的保护。因此, 在鸟类迁徙研究方面, 除了要了解鸟类的迁徙路线, 还有很多工作有待开展, 包括迁徙的周期, 尤其是迁徙的模式、迁徙的连接、停留期生态、换羽和迁徙期与繁殖期的关联效应; 个体和种群对环境变化, 如迁徙鸟类对物候变化、农业用地变化、森林砍伐和荒漠化变化的响应; 通过国际合作来加强迁徙鸟类的管理以及在鸟类迁徙研究中开发和应用新技术、新方法等。

未来鸟类迁徙研究将依赖于新技术以及各种 模型和大空间尺度参数的整合。例如, 传感器和跟踪设备的结合, 能使鸟类学家更好地了解和解释动物在迁徙过程中所面对的生理和行为上的挑战。目前跟踪和传感装置的技术进步已经极大地促进了迁徙动物的研究, 但由于大多数迁徙鸟类身体太小, 现有的技术还无法对它们进行跟踪, 因此还需要发明更小、更持久的跟踪设备。 新技术的进步将会增加我们对迁徙鸟类的认识, 而在鸟类保护方面, 也有助于建立更有效的保育方 法。

最近十年, 同位素技术已经被广泛应用到鸟类 繁殖地和越冬地之间的关联(connectivity)研究。与环志相比, 同位素方法的主要优点是它不需要重捕个体, 鸟体组织反映了形成这一组织时当地食物同位素的结构。由于同位素在地球表面分布的差异, 通过检测组织中同位素的成分, 可以了解它们过去停留过的地方。

10月 四川李庄，燕子聚集在一起

深入开展鸟类生活史的研究 生活史是了解鸟类进化、适应以及与环境关系

今天，全球气候变化、人口持续增长和快速城市化所带来的鸟类栖息地破坏和丧失、鸟类赖以生存的食物链中断等, 导致鸟类种群 数量下降甚至一些物种濒临灭绝。虽然中国鸟类学研究在过去的20年, 特别是在最近10年里发展迅速, 但与先进国家相比, 不仅发表的论文在数量和质量上都还有很大差距, 而且在研究热点上也有差异。

关注气候变化对鸟类的影响 虽然对引起气候变化的原因仍有很多争论, 但全球气候变化已经成为事实, 因此了解和研究气候变化对鸟类种群的影响无疑是重要的。气候变化对鸟类的直接影响之一是物候的变化, 特别是繁殖期 环境温度和光周期的变化。气候变化也可以造成食物出现的时间和鸟类需求之间的不匹配, 而鸟类对食物丰富度提前的适应能力十分有限。这可能会导致一年多巢的鸟类减少每年的繁殖次数。这种现象在大山雀和斑姬鹟中已被发现, 并导致它们种群数量的下降。鸟类受气候变化的影响还反映在迁徙时序的变化、繁殖季的提前 、在海拔和纬度上的地理分布的变化等。

目前, 对气候变化趋势的研究表明, 未来极端气候可能会有所增加。 鸟类学家既要关注气候变化对鸟类的直接影响, 比如迁徙和繁殖时间的变化; 也要重视气候变化对鸟类的间接影响, 比如食物丰富度和生境结构和条件的变化。目前人类对气候变化的预测能力是很局限的, 在对鸟类种群变化进行估测时, 要考虑这些不确定因素, 以便能更好地应对气候变化对鸟类种群变化的可能影响, 特别是对濒危鸟种的保护和管理的影响。

3月 珲春，大雁练习雁阵的飞翔，天鹅似乎是在凝视着这壮观的场景

由于人类活动的干扰和生境的破坏与消失, 导致许多鸟类已经灭绝

作为生态系统的重要成员, 鸟类已被视为生态健康的重要指标。鸟类保护需要生物学和生态学等方面的专业知识, 需要不同领域的科学家共同配合来制定合适的保护策略。例如物种及其栖息地保护的一个先决条件是如何定义包括从个体、物种到生态系统的保护单元。这方面的工作需要遗传学家的帮助。目前, 这一交叉领域的研究正以指数速度增长, 新理论和新技术正日新月异地发展。今天高通量DNA测序技术的发展已经在显著提升我们解决问题的能力, 现在我国能同时对几十万分子标记进行研究。在过去20年里, 研究古代DNA能力的不断提高和发展为研究鸟类进化和种群变化打开了一个新窗口。 未来, 当我们了解了个体和跨越时间和空间个体间的基因组之后, 将能更深入地探讨疾病、毒素、 种群遗传瓶颈等方面的问题和其他作用于物种、种群以及景观等层面上的生物和生态过程。鸟类学家所面临的挑战是如何利用新技术来回答有关鸟类保护的关键问题,有一则经典的案例： 是对朱鹮(Nipponia nippon)的保护, 从1981年发现３ 巢7只的小种群, 已经发展到目前人工和野生种群 均超过600只(Ding, 2010)。但是, 由于生态环境在一 定时期内的继续恶化和人们环境保护意识短期内 难以彻底改变的现实, 中国许多鸟类的种群现状不 容乐观, 中国鸟类学家在自然保护事业中还需要投入更多的精力。

建立标准化的研究方法和长期的研究与监测体系了解鸟类的种群、群落乃至生态系统的动态变化。

过去20年里, 国际上对包括鸟类在内的野生动物研究方法、数据处理和分析有了很大发展, 并 更趋于规范化, 但中国的鸟类监测却还刚刚起步。中国观鸟者从2005年开始对东部沿海的水鸟进行了较大规模的同步调查, 为了解水鸟的分布、迁移和种群季节性的变化提供了很好的数据, 同时也为保护中国的鸟类多样性和重要的栖息地提供了依据。此外, 已经开展的项目还有长江中下游地区的水鸟资源调查、全国陆生野生动物资源调查等。目前中国已经在全国范围内建立了很多生态定位站、野生动物监测站、鸟类环志站等, 还有 2,000多个自然保护区, 中国的鸟类学家应该利用这些站点进行长期的鸟类监测。随着 鸟类学研究队伍的壮大和公众对鸟类兴趣的不断提高, 中国将可以开展更多的、有志愿者参与的、能覆盖更大地理范围的鸟类学调查与监测项目。

图片：乌席勒 李军俊

参考文献 ：鸟类学研究: 过去二十年的回顾和 对中国未来发展的建议 王 勇1, 2 张正旺1 郑光美1 李建强1,2 徐基良3 马志军4 Atilio Luis Biancucci2 1 (北京师范大学生命科学学院, 生物多样性与生态工程教育部重点实验室, 北京 100875) 2 (Department of Biological and Environmental Science, College of Agricultural, Life and Natural Sciences, Alabama A & M University, Normal, Alabama 35762, USA) 3 (北京林业大学自然保护区学院, 北京 100083) 4 (复旦大学生命科学学院, 生物多样性与生态工程教育部重点实验室, 上海 200433)