贡嘎山东坡鸟类的垂直迁徙行为模式研究揭示三个驱动因素
作者：贡嘎山站 更新时间：2023-07-12
山区的许多鸟类都表现出垂直迁徙行为，但对山区鸟类的这种垂直迁徙行为长期以来缺乏相关研究，尤其是在亚洲。贡嘎山（海拔7556 m）是中国西南横断山区的最高峰。贡嘎山东坡海螺沟海拔落差大，鸟类多样性丰富，是研究鸟类垂直迁徙行为模式的理想场所。
为探究横断山区中部鸟类垂直迁徙行为及其驱动因素，四川大学吴永杰研究团队于繁殖季（3至6月）和非繁殖季（9至11月）在贡嘎山东坡海螺沟两个海拔梯度（1800 m和3000 m）进行了3个迁徙季的调查和研究，相关成果以“Altitudinal migration behavior patterns of birds on the eastern slope of Mt. Gongga, China”为题于2023年6月在Avian Research发表。
本研究同步记录了2020年9月至2021年6月共3个迁徙季节高低两个海拔（1800 m和3000 m）的鸟类多样性、气温和湿度（图1A），通过网捕法和样点法得到了鸟类分布和迁徙行为数据。研究的困难之处在于需要至少4名研究人员长期驻守海螺沟开展野外研究，每天从7:30到17:30不停地检查雾网和观察记录鸟类。
图1. （A）COS-04-X温湿度自动记录仪；（B）通过网捕法抓到的红嘴相思鸟（Leiothrix lutea）；（C）通过网捕法抓到的红头穗鹛（Cyanoderma ruficeps）；（D）1800 m生境照片；（E）3000 m生境照片。供图：刘正惟、Ian Haase。
该研究在野外共记录了146种鸟类，但要判断鸟类的垂直迁徙强度目前还缺乏统一的标准。因此，我们基于野外调查物种多样性的时空变化创新性地设计了一个定量公式用来判断鸟类垂直迁徙行为的强度。研究发现只有20种雀形目鸟类具有较明显的垂直迁徙行为，同时发现20种雀形目鸟类不进行垂直迁徙或垂直迁徙行为较弱（图2）。在这20种垂直迁徙鸟类中，有8种鸟类表现出典型的垂直迁徙模式，即：繁殖季向上迁徙，非繁殖季向下迁徙（图3）。研究发现气温与每日鸟类个体数（daily number of individuals, DNI）相关：气温升高可能导致鸟类向上迁徙（DNI在1800 m下降，在3000 m上升），反之亦然。调查还发现山地森林里的优势鸟类橙胸姬鹟（Ficedula strophiata）具有最明显的垂直迁徙行为（图4A）。其在1800 m海拔的气温为11~12℃时开始向上迁徙，并在3000 m海拔的气温为12~13℃时开始向下迁徙。湿度与DNI正相关，湿度增加（相当于降雨或降雪增加）可能导致鸟类向下迁徙（DNI在1800 m增加），反之亦然。此外，研究还进一步发现表现出典型垂直迁徙行为模式的鸟类主要以昆虫或其它无脊椎动物为食。因此，昆虫和其它无脊椎动物生物量的时空变化可能是食虫鸟类进行垂直迁徙的一个重要生态驱动因素。
图2. 每种鸟类的垂直迁徙强度。通过计算鸟类海拔垂直迁徙强度的公式得到。橙色条代表具有明显垂直迁徙行为的鸟类，灰色条代表不进行垂直迁徙鸟类或垂直迁徙行为较弱的鸟类。
图3. 具有典型垂直迁徙模式（A~H）的物种个体数量的变化。橙色线显示1800 m的个体数量，蓝线显示3000 m的个体数量，黑色箭头显示垂直迁徙趋势。
图4. 海螺沟（贡嘎山东坡）典型垂直迁徙鸟类。（A）橙胸姬鹟（Ficedula strophiata）；（B）蓝额红尾鸲（Phoenicurus frontalis）；（C）绿背山雀（Parus monticolus）；（D）紫啸鸫（Myophonus caeruleus）。供图：Ian Haase。
本研究为横断山区鸟类的垂直迁徙行为提供了基础的生物学和生态学数据，展示了亚洲亚热带山区鸟类在不同海拔梯度上垂直迁徙的季节性动态，并确定了影响垂直迁徙的驱动因素：气温、湿度和无脊椎动物的生物量。
四川大学生命科学学院吴永杰副教授为文章通讯作者，课题组2021级硕士德国留学生Ian Haase与2020级硕士刘正惟为共同第一作者。冉江洪教授、博士和硕士研究生张尚明玉、董哲含、成宇文、冯凯泽和彭可欣参与了该项工作。本研究还得到了贡嘎山国家级自然保护区、中国科学院贡嘎山高山生态系统观测试验站的大力支持和帮助，本研究得到了国家自然科学基金项目(No. 32270454)和第二次青藏高原综合科学考察研究项目（No. 2019QZKK0501）的经费支持。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.avrs.2023.1000114
引用格式： Haase, I., Liu, Z., Zhang, S., Dong, Z., Cheng, Y., Feng, K., et al., 2023. Altitudinal migration behavior patterns of birds on the eastern slope of Mt. Gongga, China. Avian Research, 14: 100114. https://doi.org/10.1016/j.avrs.2023.100114.
转载吴永杰作者发布在公众号文章。