候鸟迁徙路径研究方法探讨

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2024年7月13日发(作者：)

Journal of Agricultural Catastrophology 2023, Vol.13 No.7

候鸟迁徙路径研究方法探讨

王建勋

哈尔滨师范大学，黑龙江哈尔滨 150025

摘要 候鸟是生态系统的重要参与者，研究候鸟的迁徙路径对生态保护和农业病虫害防治

具有重要意义。对目前常用的候鸟迁徙路径研究方法进行了阐述，并比较了各种方法的优缺

点，旨在为候鸟迁徙路径的研究提供参考。

关键词 候鸟；迁徙路径；定位跟踪法

中图分类号：Q958 文献标识码：B 文章编号：2095–3305(2023)07–0032-03

候鸟是一种在繁殖地和越冬地之

1 传统候鸟迁徙路径的研究方法

间往返迁徙的鸟类，直接或间接地参

传统的研究候鸟迁徙路径的方

与生态、农业系统。野生迁徙候鸟是禽

法，主要是通过观测获取鸟类位置。研

流感等病毒的天然宿主

[1-4]

，由于具有

究人员采取样点法或样线法，通过野外

独特的飞行能力和极强的地理扩散能

调查、跟踪等方式，获取大量候鸟观测

力，鸟类活动为某些传染性疾病的快速

数据后，经过对大量观测数据的推断，

传播和扩散带来了潜在风险。

大致了解迁徙方向。但野外调查受地形

20世纪以来，以禽霍乱、禽波特

限制，对一些生活在湿地的候鸟，调查

淋菌病、西尼罗河热、禽流感等为代表

人员难以进入鸟类栖息地，因此会对数

的鸟类疾病频繁暴发，导致为数众多

据收集造成影响。

的野生鸟类、家禽甚至人类死亡，给社

随着科技的发展，利用航空器采

会造成巨大的经济损失

[5]

。燕子、杜鹃

取样线法可以调查鸟类位置

[8]

，但航空

等与农业虫害紧密联系的鸟类也属于器调查需要在天气晴朗、阳光充足的

候鸟，这些鸟类的数量与虫害相互关条件下进行。受航空器成本的影响，

联

[6]

。如果它们的迁徙路径受到生态威

调查数据难以覆盖整个鸟类迁徙路径。

胁，导致鸟类回迁过程受阻，有可能引

环志法是一种通过给鸟类佩戴环志，推

起虫害发生，造成粮食减产。因此，研

断迁徙路径的一种方法

[9]

。工作人员在

究候鸟迁徙路径对保护鸟类和防治农

迁徙起始位置诱捕鸟类，为鸟类佩戴带

业病虫害都有着十分重要的意义。

有编号的环志，再在鸟类可能停歇的迁

候鸟迁徙路径的研究方法较多，传

徙中转站或迁徙终点站对鸟类进行二

统的研究鸟类迁徙路径的方法主要通

次诱捕，回收环志，以此推断候鸟的迁

过观测并记录数据

[7]

，利用数据进行推

徙路径。环志法可以明确候鸟个体的迁

断不能够完整地反映出鸟类的具体迁

徙方向，但环志法需要对鸟类进行二次

徙状态。随着信息技术的发展，很多新

诱捕，因此环志回收效率低，研究周期

的技术手段被应用于鸟类迁徙的研究

长。环志法无法判断鸟类在二次诱捕之

中。目前，常用的鸟类迁徙路径研究方

间的行进轨迹，若在此期间存在2条迁

法大致分为两类：一是对鸟类佩戴跟踪

徙路径，环志法可能会造成误判。传统

器进行定位的定位追踪法；另一类是通

的研究方法在候鸟位置的获取上普遍

过模型预测，对鸟类迁徙路径进行预测

存在不足，针对迁徙路径的研究也以经

分析的模型预测法。2种方法在候鸟迁

验分析为主，但经验判断可能会对研究

徙路径研究中都具有重要的作用。

结果造成影响。

作者简介  王建勋（1987—），男，黑龙江海伦人，工程师，主要从事3S技术的应用研究。

收稿日期 2023-04-22

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Study

Migratory

on the

Path

Bird

Method

Migration

of

Wang

University, Harbin, Heilongjiang 150025)

Jian-xun (Harbin Normal

Abstract

participants in ecological systems, and it is of

Migratory birds are important

great significance to study the migratory paths

of

we

and

migratory

agricultural

birds

pest

for

control.

ecological

In this

protection

paper,

study

describe the methods commonly used to

advantages

migratory bird paths and compare the

study of migratory bird paths.

methods, aiming to provide a reference for the

and disadvantages of various

path; Locating and tracking method

Key words Migratory birds; Migration

农业灾害研究 2023,13(7)

2 定位跟踪法

2.1 光级地理定位器跟踪法

光级地理定位器的原理是根据环

境光的模式估计地理位置和移动模式。

跟踪结果造成影响。卫星跟踪设备在使

用过程中，经常会配备GSM、GPRS或

5G等辅助通信功能，以提高定位和传

输能力

[18]

。

画眉鸟迁徙的适宜栖息地分布情况，并

确定最佳迁徙路径。

模型预测法不但能够评估现在的

迁徙路径，还可以预测未来的发展趋

通过对目标鸟类进行诱捕，放置光级地

理定位器，可以周期性地对候鸟所处环

境的光强度、温度、浸泡和电导率进行

采样，并记录一个周期内光强度的最大

值、温度的最大值和最小值、湿电导率

和最大电导率的样本所有数据。当再

次诱捕到佩戴光级地理定位器的候鸟

后，通过程序对这些存储信息进行提

取、计算，可以得出日出和日落时间、

跟踪个体的地理位置等

[11]

。Seyer等

[11]

使用光级地理定位器记录了在加拿大

北极地区繁殖的雄性和雌性贼鸥的全

年运动(路线，越冬地点)。然后比较了

它们在季节之间的迁移策略(物候、旅

行距离、速度)，以确定它们在春季迁徙

中是否采用时间最小化策略。Redfern

等

[12]

分析了37只在低纬度群落繁殖的

北极燕鸥的地理定位数据，以描述它们

的迁徙行为，并测试个体具有可重复迁

徙策略的假设。光级地理定位器的精度

低于卫星定位，但可以满足候鸟迁徙尺

度上研究的需求。

2.2 卫星跟踪法

卫星跟踪法是利用卫星定位技术

获取目标位置信息的手段

[13-14]

。自20

世纪80年代末期应用基于Argos系统

的卫星跟踪技术开展候鸟迁徙研究以

来，鸟类学家取得了许多利用传统鸟类

迁徙研究方法所无法取得的成果

[15]

。

我国卫星跟踪技术起步较晚，但发展迅

速。通过诱捕候鸟并佩戴太阳能信号发

射器，技术人员可以周期性地获取鸟类

位置数据。王昱熙等

[16]

于2016—2018

年在中国、蒙古国和俄罗斯捕捉6只斑

头雁、5只白琵鹭和10只东方白鹳进行

卫星追踪，探讨了黄河流域自然保护区

对它们栖息地的保护现状。楚国忠等

[17]

在2006年7月

—

2007年7月，利用卫星

跟踪技术，跟踪15只青海湖繁殖水鸟

的运动，揭露了青海湖繁殖水鸟渔鸥和

斑头雁的迁徙动态和迁徙路径。

卫星跟踪法的优点在于定位精度

高，信号发射器能够直接将信息传输回

数据处理系统，或者通过无线电链路下

载方式远程获取下载数据，无需对鸟类

进行二次诱捕，不会因定位器回收而对

2.3 无线电遥测法

势。候鸟迁徙路径通常是相对稳定的，

通过在候鸟身上安装定位器，使

但气候、生态等因素会对鸟类迁徙行为

用接收器接收定位器的无线电信号，根

造成影响。例如，日本北海道丹顶鹤因

据无线电信号到达不同站点的时间，

食物充足放弃了迁徙，成为留鸟。2001

计算候鸟所在位置。确定定位器的位置

年，扎龙自然保护区的大火对丹顶鹤的

需要至少3台接收器同时接收到信号，

始营巢期产生了影响，造成丹顶鹤始营

如果使用无线电遥测技术监控候鸟的

巢期较正常年份延缓4~5 d

[25]

。模型预

迁徙，则需要建立无线电遥测矩阵，单

测法可以针对气候、生态等因素进行建

个无线电接收站的接收半径能达到几

模，推测出候鸟迁徙路径的变化趋势。

十千米，因此，对于整个候鸟迁徙路径

模型预测法不需要对鸟类进行诱捕，不

来说，需要一个庞大的监测系统。具有

会对鸟类造成伤害，避免了伦理问题，

代表性的野生动物无线电监测系统有

但计算结果是建立在历史数据基础上

Motus野生动物跟踪系统

[19-21]

，它是一

的，需要有历史资料作为支撑。

个国际合作网络，使用自动无线电遥测

技术同时跟踪数百个鸟类、蝙蝠和昆虫

4 结束语

物种。与其他技术相比，自动无线电遥

通过对比候鸟迁徙路径研究方法

测技术目前允许研究人员在很远的距

（表1）发现，定位追踪法精度高，数据可

离跟踪个体小的动物，具有很高的时间

靠性强，对单一个体的位置掌握较为准

和地理位置的精度。

确。但定位追踪法需要对鸟类进行诱

捕，并佩戴定位追踪器，追踪器会对鸟

3 模型预测法

类的生存造成影响，同时定位追踪器佩

模型预测法是通过建立数学模型

戴需考虑鸟类个体大小，体型过小的鸟

预估鸟类迁徙路径的方法。许多学者通

类佩戴追踪器会造成较大负担，甚至造

过模型预测法获得了目标物种的迁徙

成死亡。随着追踪器的小型化，这一问

路径。Sonnleitner等

[22]

使用历史记录数

题逐步得到解决。但鸟类诱捕仍然存在

据研究北美蓝鸟迁徙模式的潜在变化。

伦理争议，为了科学研究，是否应给鸟

使用广义加法模型，推断出蓝鸟平滑的

类佩戴追踪器是一个值得讨论的问题。

迁移路径。广义加性模型(GAM)能够

在对一些濒危鸟类的研究中，诱捕鸟类

用来研究每个物种的每日纬度/经度和

在政策和伦理上会存在更多问题。定位

时间之间的关系。这些模型从加权的日

追踪法对个体的研究优势明显，但对

平均位置预测了平滑的路径。这些平滑

整个种群的迁徙路径研究存在一定劣

路径可以被用来预测每个物种的平均

势，不能够反映出整体的特性，同时个

种群质心的每日纬度和经度；Fuentes

体差异可能会对整体结果产生影响。

等

[23]

提出了BirdFlow模型，这是一个

模型预测法是根据已有数据进行

概率建模框架，利用数据库中的数据模

分析研究，对整个种群迁徙廊道的绘制

拟候鸟的种群流动。将模型应用于对11

效果较好。分析模型需要以历史资料作

种北美鸟类迁徙的研究，并使用GPS和

为支撑，要有研究物种的观测资料，记

卫星跟踪数据调整和评估模型的性能。

录数据不足会对模型预测精度产生影

预测结果表明，BirdFlow模型可以直接

响。随着互联网和数据技术的发展，很

从数据库的相对丰度估计中准确地推

多观鸟平台很好地汇集了鸟类观测数

断出个体的季节运动行为。用野生鸟类

据，目标种群的记录数据不足对分析结

的跟踪数据样本补充模型可以提高性

果的制约将逐步被削弱。模型预测法还

能。研究人员可以从模型结果中提取许

能够根据现有数据预测未来迁徙路径

多行为推断，包括迁移路线、时间、连

的变化趋势，这对鸟类保护可以起到很

通性和预测。Justen等

[24]

使用生态位模

好的指引作用。模型预测法在伦理上不

型和景观连通性分析，预测沿海和内陆

存在争议。模型预测法的不足之处在于

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对个体的评估能力较弱，

无法满足特定

可以更科学、高效地计算出候鸟迁徙路

研究的需求。随着新预测模型的出现，

径。定位追踪法和模型预测法在鸟类迁

模型预测法应用范围将更广泛。

传统的鸟类迁徙路径研究方法获

徙路径的研究中具有各自的优点，在实

取鸟类位置数据的难度大、精度低，

际使用中可以互相补充。定位追踪技术

研究周期较长，在推断鸟类迁徙路径的

为预测模型提供数据支撑，并对模型的

过程中，经验判断也会对研究结果产生

预测结果进行验证。根据验证结果修正

影响。新的研究方法弥补了这些不足，

模型，能够提升模型的预测能力。

表1 候鸟迁徙路径研究方法对比

研究方法数据获取方式优点缺点

野外观测数据获取难

传统方法样线法调查操作简单准确性差

佩戴环志研究周期长

需对鸟类进行诱捕

定位追踪法定位器准确性高对个体迁徙路径的跟踪效果好，

难以反映群体迁徙状态

无需诱捕

模型预测法历史资料适合迁徙廊道的研究需要历史观测数据作为支撑

能够进行预测研究

参考文献

(24):12-17,24.

[1] 王立杰.辽宁区域迁徙候鸟对高致病性

[10] Hromádková T, Pavel V, Flousek J,

禽流感病毒的影响[J].湖北畜牧兽医,

et al. Seasonally specific responses to

2018,39(3):24-25.

wind patterns and ocean productivity

[2] 欧阳昌云,吴焕武,吴云峰,等.蓝山县

facilitate the longest animal migration

禽流感防控与候鸟保护对策[J].湖南林

on Earth[J]. Marine Ecology Progress

业科技,2006(1):57-58.

Series, 2020(638): 1-12.

[3] 孙思扬,杨春华,石磊,等.鄱阳湖区家

[11] Seyer Y, Gauthier G, Bêty J, et al.

禽及野生候鸟禽流感感染情况的调查

Seasonal variations in migration strategy

[J].江西畜牧兽医杂志,2016(4):17-19.

of a longdistance Arctic-breeding

[4] 印宝东,杨曼,温书志,等.盘锦地区候

seabird[J]. Marine Ecology Progress

鸟禽流感调查研究[J].现代畜牧兽医,

Series, 2021(677): 1-16.

2018(6):44-47.

[12] Redfern C P F, Bevan R M. The Arctic

[5] 刘冬平,肖文发,陆军,等.野生鸟类传

tern

Sterna paradisaea

: consistency

染性疾病研究进展[J].生态学报,2011,

and variability in spatial use at a global

31(22):6959-6966.

oceanographic scale[J]. Marine Ecology

[6] 李红梅,王珺雅,卓富彦,等.黄脊竹蝗

Progress Series, 2022(691): 151-171.

在中国的发生及防控技术[J].中国生物

[13] Becciu P, Rotics S, Horvitz N, et al.

防治学报,2022,38(2):531-536.

Causes and consequences of facultative

[7] 刘威,陈建琴,张怡,等.大纵湖区域鸟

sea crossing in a soaring migrant[J].

类群落的结构及群落相似性[J].湿地科

Functional Ecology, 2020, 34(4): 840-

学,2019,17(2):152-159.

852.

[8] 王菲,张志国.打造候鸟迁徙的绿色通

[14] 刘志立.鸟类迁徙规律及其相关模型

道[J].绿色中国,2020(17):58-61.

研究[D].杭州:浙江农林大学,2016.

[9] 高泰,王倩,黄光旭,等.候鸟迁徙通道

[15] 伍和启,杨晓君,杨君兴.卫星跟踪技

对鸟兽多样性保护的潜在价值:以云

术在候鸟迁徙研究中的应用[J].动物

南鸟道雄关为例[J].绿色科技,2022,24

学研究,2008(3):346-352.

34

Copyright©博看网. All Rights Reserved.

[16] 王昱熙,谢彦波,Nyambayar Batbayar,

等.基于卫星追踪探讨黄河流域自然

保护区对3种水鸟栖息地的保护现状

[J].生物多样性,2020,28(12):1483-1495.

[17] 楚国忠,侯韵秋,张国钢,等.卫星跟踪

青海湖繁殖水鸟的迁徙[J].自然杂志,

2008(2):84-89,126.

[18] 曾艳梅.候鸟保护的现状与对策探讨

[J].绿色科技,2015(11):22-24.

[19] Dossman B C, Rodewald A D, Studds

C E, et al. Migratory birds with delayed

spring departure migrate faster but pay

the costs[J]. Ecology, 2023, 104(2):

e3938.

[20] Gonzalez A M, Bayly N J, Hobson

K A. Earlier and slower or later and

faster: Spring migration pace linked to

departure time in a Neotropical migrant

songbird[J]. Journal of Animal Ecology,

2020, 89(12): 2840-2851.

[21] Zenzal T J, Ward M P, Diehl R H,

et al. Retreat, detour or advance?

Understanding the movements of birds

confronting the Gulf of Mexico[J].

OIKOS, 2021, 130(5): 739-752.

[22] Sonnleitner J, LaZerte S E, McKellar A

E, et al. Rapid shifts in migration routes

and breeding latitude in North American

bluebirds[J]. Ecosphere, 2022, 13(12):

4316. DOI:10.1002/ecs2.4316.

[23] Fuentes M, Van Doren B M, Fink D, et

al. BirdFlow: Learning seasonal bird

movements from eBird data[J]. Methods

in Ecology and Evolution, 2023, 14(3):

14052. DOI:10.1111/2041-210X.14052.

[24] Justen H, Lee-Yaw J A, Delmore K E,

et al. Reduced habitat suitability and

landscape connectivity in a songbird

migratory divide[J]. Global Ecology

and Biogeography, 2021, 30(10): 2043-

2056.

[25] 田家龙,贺福银,王建强,等.2001年大

火对扎龙自然保护区丹顶鹤栖息与繁

殖的影响[J].林业科技,2004(4):29-31.

责任编辑：黄艳飞

本文标签： 迁徙鸟类研究