发冠卷尾(Dicrurushottentottus)
发冠卷尾是一种吃虫子的雀形目鸟类,体长近30厘米。在董寨,是常见的夏候鸟,每年4月中下旬到达董寨后,于5月中上旬开始繁殖。往年繁殖过的个体绝大多数都会回到先前繁殖的领域,在同一棵树上,甚至同一个树枝上筑巢、孵卵和育雏。9月中下旬南迁至中南半岛越冬。
从上图可以看出,董寨的年均气温在显著升高,而发冠卷尾的繁殖对儿数量却在快速减少。
在十几年的研究期间,我们发现董寨的气候发生了显著的变化,温度在逐年升高。与此同时,发冠卷尾的数量在快速减少。由于我们的研究区域位于保护区的核心区,人为干扰较小,种群数量减少的原因很可能不是可利用的繁殖生境减少,保护区植被变化或猎捕等人为因素。因此气候变化是导致发冠卷尾种群数量下降的重要潜在原因。
是气候变化影响了个体繁殖时间,降低了繁殖成功率?
由于鸟类的繁殖时间受温度的影响很大,春天的温度越高,鸟类开始繁殖的时间就越早。对于发冠卷尾这种食虫性的鸟类来说,由于昆虫对升温的反应更快且更早达到数量的高峰期,因此食物的高峰期可能会比发冠卷尾的繁殖时间提前的更早。尤其是作为迁徙鸟类,发冠卷尾在春天北迁时,对繁殖地春天温度升高的感知远远不如董寨本地的昆虫。
因此,这很可能会导致繁殖晚的发冠卷尾在其幼鸟出壳时,昆虫的数量已经开始下降,幼鸟在生长时得不到足够的食物,造成幼鸟死亡和繁殖成功率降低。这种由气候变暖所引起的不同物种间的物候错配,可能会导致种群的繁殖力下降,从而导致发冠卷尾的种群数量减少。
是气候变化引起了极端天气的频率增加,降低了幼鸟和成鸟的存活率?
董寨的气温在升高的同时,极端高温天气出现的频率也在显著增加。高温可能引起幼鸟在巢内过热和缺水,并导致死亡。此外,高温也可能造成亲鸟的觅食活动减少,引起幼鸟的食物减少,体重下降。由于没有储存足够的能量来应对离巢后各种变化的环境和压力,体重轻的幼鸟往往存活率比较低。因此即使表面上可能每年繁殖的幼鸟数量没有变化,但由于幼鸟的存活率降低也可能会导致每年新补充的参与繁殖的个体不足,种群数量下降。
我们通过对幼鸟的环志发现每年幼鸟存活到成鸟返回董寨的比例在不断下降。面对高温天气,成鸟的繁殖压力也会增加,需要消耗更多的能量来保障繁殖的顺利进行,这也可能会引起其自身体重下降或免疫力降低。
然而,当繁殖结束后成鸟需要南迁越冬时,那些经历过高温的个体可能更难以应对迁徙时错综复杂的天气情况以及各种未知的天敌捕食压力,造成存活率降低。我们的研究发现成鸟每年的存活率在快速降低。
最后,气候变化也可能造成越冬地的环境发生改变,如降雨量减少引起的食物量减少或极端低温天气的频率增加,最终导致不同年龄段的个体在冬季的存活率降低。
气候变化是作用于哪个关键生活史环节,进而造成了种群数量下降?
由于气候变化可能影响个体的各个生活史环节,而且很多生活史环节之间会有相互影响(如繁殖期能量消耗过大会导致南迁时存活率降低),寻找那些决定种群动态的关键生活史环节,以及确定气候变化对这个生活史环节的影响就显得至关重要。这往往需要基于对一个种群中的每一只鸟在每年的繁殖和生存状态进行详尽细致的持续追踪,然而这在野外尤为困难。但是正是这样的研究,才能为我们打开了解鸟类是否能够适应气候变化的大门,以及揭示种群数量变化的原因,最终制定科学有效的保护对策。比较可惜的是,这种基于个体的长期研究系统在国际上都比较稀少,国内更是屈指可数。
在河南董寨国家级自然保护区,十多年来一直研究发冠卷尾的我们,今年夏天欢迎你以志愿者的形式加入到我们的研究,具体信息