《Journal of Ornithology》:Habitat suitability for Sociable Lapwing (Vanellus gregarius) increases across its global range, but populations continue to decline
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本刊推薦:為探究極危物種黃頰麥雞(Vanellus gregarius)種群衰退與棲息地變化關系,研究者整合1990-2024年衛星追蹤、歷史觀測與Landsat遙感數據,通過多時序隨機森林模型(ROC-AUC=0.64)量化其全周期棲息地適宜性。研究發現盡管全球棲息地適宜性上升11.39%(繁殖地)和10.67%(越冬地),但種群仍持續衰退,揭示狩獵壓力與土地利用強度可能超越棲息地改善的積極效應,為跨洲際遷徙鳥類保護提供新范式。
在動物遷徙的壯麗史詩中,長距離候鳥如同全球生態系統健康的晴雨表,卻面臨著前所未有的生存危機。其中,黃頰麥雞(Vanellus gregarius)作為極危(CR)的草原遷徙鳥類,其種群數量在過去數十年間持續下滑,與棲息地變化之間形成了令人費解的矛盾現象。這種主要繁殖于哈薩克斯坦草原,越冬于南亞和東非的物種,其遷徙路線橫跨中亞、西亞和南亞,途經的農業景觀既是其傳統棲息地,也可能成為生存陷阱。
以往研究多聚焦于繁殖地保護,而對停歇地和越冬地的環境驅動因素認知嚴重不足。尤其值得關注的是,亞洲和非洲熱帶地區作為多數長距離遷徙鳥類的越冬區,正經歷著人口增長和經濟開發帶來的劇烈土地利用變化。然而,這些區域恰恰是全球候鳥研究最薄弱的環節。黃頰麥雞與農業系統的密切關系(可追溯至數千年的人鳥共生歷史)使其成為研究土地利用變化對遷徙鳥類影響的理想指示物種。
為破解這一謎題,由德國哥廷根大學Tejas Bhagwat領銜的國際研究團隊,在《Journal of Ornithology》上發表了開創性研究。他們整合了跨越34年(1990-2024)的多源數據:包括歷史文獻記錄的535個觀測點、40只個體的ARGOS衛星和GPS-GSM追蹤數據(剔除飛行點位后共2730個地面活動點),并結合Landsat系列衛星影像提取的生態環境指標。研究團隊創新性地構建了多時序隨機森林模型,通過Tasseled Cap變換量化了初級生產力(TCG)、地表濕度(TCW)、植被開闊度(TCB)和地形崎嶇度四大關鍵參數,生成了408張月度棲息地適宜性地圖。
關鍵技術方法包括:1) 使用期望最大化二元聚類(EMbC)算法對追蹤數據行為標注,保留低速度點位(覓食/停歇);2) 通過Google Earth Engine平臺處理Landsat影像,計算3個月時間窗口的NDVI和Tasseled Cap組分中值;3) 采用十折交叉驗證評估模型性能(AUC=0.64),其中地表濕度(TCW)被識別為最重要預測因子。
棲息地適宜性時空變化格局
研究發現全球范圍內黃頰麥雞棲息地適宜性呈現總體上升趨勢(圖2)。繁殖地適宜性在2015-2024年間增幅達11.39%,主要得益于哈薩克斯坦干草原和草甸草原的植被恢復。停歇地適宜性增長較緩(2.05%),而越冬地則在2005-2014年間猛增10.67%,主要體現在印度古吉拉特邦和蘇丹的半干旱農業-稀樹草原鑲嵌景觀。
關鍵區域的適宜性演變
通過15個100×100 km重點區域分析(圖3,4),揭示出顯著的空間異質性。傳統繁殖核心區(如Tengiz-Korgalzhyn洼地)保持穩定高適宜性,而歷史繁殖地(中國新疆)因農業擴張重現潛力。停歇地中,土庫曼-烏茲別克邊境的Tallymarzhan湖區域(曾記錄全球50%種群)及里海南部適宜性下降,但土耳其Ceylanpinar和沙特阿拉伯中心支點灌溉區則顯著改善。越冬地中,印度印度河流域和蘇丹阿特巴拉河沿岸的灌溉農業擴張形成新的高適宜區。
討論與保護啟示
研究揭示了三個核心悖論:首先,棲息地適宜性改善與種群衰退的背離說明土地利用變化的正效應可能被狩獵壓力(停歇地)和高密度放牧導致的巢穴踐踏(繁殖地)所抵消。其次,黃頰麥雞對低強度混合農業的依賴與亞洲農業集約化趨勢存在根本沖突,特別是東南亞從傳統單作向多茬種植的轉變導致休耕地消失。最后,衛星追蹤數據的空間偏差(多數個體標記于哈薩克斯坦單一地點)可能低估了物種對潛在新棲息地的利用能力。
這項研究的意義在于建立了跨34年的全周期棲息地動態評估框架,證實了遙感生態學在遷徙鳥類保護中的實用性。結果提示未來保護應聚焦:1) 在越冬地建立低強度農業保護示范區;2) 加強非繁殖期GPS追蹤與地面驗證;3) 將中心支點灌溉區等新興棲息地納入保護網絡。正如研究者所強調的,唯有通過跨洲際的協同監測與土地利用規劃,才能破解極危遷徙鳥類的生存困局。