李欣海:朱鹮,从灭绝边缘重生的奇迹

李欣海:朱鹮,从灭绝边缘重生的奇迹
2021年02月09日 14:20 新浪财经综合

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  新浪财经讯  主题为“和而不同,思想无界”的 CC讲坛第41期演讲于2021年2月6日在北京以网络线上直播方式举行。来自中国科学院动物研究所副研究员李欣海出席并以《朱鹮,从灭绝边缘重生的奇迹》为题发表演讲。

  以下为演讲全文:

  朱鹮,是一种非常美丽的水鸟。早在6000多万年前,它就已经演化出来,它的拉丁名叫:Nipponia nippon,“nippon”是日本的意思,因为,最早的标本是在日本捕获。

  上世纪,由于生境被破坏,它从朝鲜半岛,从俄罗斯都消失了。日本最后剩下五只朱鹮捕获起来进行人工繁殖,最后也失败了。

  1978年,日本环境厅的长官来到中国,希望在中国找到朱鹮并加以保护。

  中科院动物所刘荫增老师接受了这个任务,他根据朱鹮的历史分布,调查朱鹮在中国的可能存在点,历时三年,他走遍了五万多公里,结果一直没有找到。他不甘心,他决定复查那些比较偏远,环境变化比较小的地区。

  1981年5月他来到(陕西)洋县,制作了很多幻灯片在放电影之前播放,希望大家提供线索。一天一个农民找到他说:“我们家那边就有朱鹮。”

  刘荫增问道他们家是在山区,感觉并不可信,拿出一叠照片来让他指认。结果农民非常准确地把朱鹮从图片当中挑出来了。刘荫增马上跟着他翻山越岭,来到了当时的姚家沟村。

  他们找了半天并没有找到,正在失望之余,忽然看见一只大鸟缓缓从头顶飞过,它那白里透红的羽毛清晰可见。“就是朱鹮,终于找到了!”刘荫增非常兴奋,他又非常纳闷:“朱鹮怎么跑到这么高的地方来了?”

  朱鹮对生境比较挑剔。朱鹮需要在浅水湿地进行觅食,同时又需要在高大乔木上营巢和休息。这样的区域早就被人类占据了,朱鹮则适应了人类为主导的环境,成了伴人种,依靠人类的稻田和附近的湿地来生存。这种状况可能持续了上千年。上世纪中期,农业革命开始了,全球大量使用农药和化肥,大大提高了作物的产量,但是稻田里的鱼虾数量骤降,给朱鹮带来了灭顶之灾。

  当时的姚家沟只有七户人家,他们家徒四壁,根本买不起农药和化肥,他们一直沿用传统的耕作方式,保留了一年一熟的冬水田,这冬水田成为朱鹮最后的庇护所。当年总共发现了两对朱鹮,其中一对有三个亚成体,总共七只。

  那个农民叫何丑旦,刘荫增当时给他100块钱作为奖励。

  发现朱鹮以后,洋县政府马上成立了朱鹮保护观察站,专职进行朱鹮的保护。当时正值改革开放,各种经济活动放开,但洋县政府狠心实行了非常严格的保护政策,在朱鹮活动的区域,严禁捕猎、严禁开荒、严禁砍伐、严禁使用农药化肥。农民的活动受到限制,他们感到非常纠结。刘荫增老师信心满满地告诉大家说,“保护朱鹮,洋县一定会得到回报的!”

  当时朱鹮是世界上最濒危的鸟类,在“世界自然保护联盟”的红色名录当中被列为极度濒危。

  1984年中国发行了朱鹮邮票,后来又发行纪念币,各种保护措施让朱鹮成为名气极大的物种。

  鹮类,总共有30种,遍及全球。鹮是典型的涉禽,有涉禽特有的长嘴、长脖子、长腿,鹮的特点是有长而下弯的喙,朱鹮的取食方式是用喙反复向下探插,感受震动,然后通过震动来定位鱼取食,这跟眼尖嘴利的白鹭是完全不一样的。

  我从小特别喜欢动物,迷恋《动物世界》,从山东大学生物系动物学专业毕业以后,来到青岛动物园工作。1992年到中科院动物所读研究生,我的课题是“濒危物种等级划分”,要进行种群生存力分析,作为“秦岭四宝”的朱鹮一直是我迷恋的对象。我1993年的时候决定要以朱鹮为研究对象,得到我的导师李典谟老师的大力支持。我研究朱鹮到现在为止已经二十七年了,与其说我努力研究朱鹮,争取为朱鹮的保护作出贡献,到不如说朱鹮成就了我,让我得了博士学位,走上了科学研究的道路。

  研究朱鹮,感受到朱鹮很多未解之谜,朱鹮为什么就濒危了?朱鹮作为水鸟为什么在山区被发现,大大出乎刘荫增的意料?朱鹮到底喜欢什么样的生境?朱鹮和人到底什么样的关系,是怕人还是亲近人?

  朱鹮的退缩是有一个历史过程的。现在通过保护,它们已经建立了各个种群。朱鹮的巢在秦岭南坡的林地零散地分布,但是这些巢都非常接近山谷里的河流。

  我们研究发现朱鹮以前曾经离人非常近,但是随着农药化肥的大量使用,它离人越来越远,直到1981年残存在非常偏远的洋县山区,那里人口非常少。

  生境选择是我研究最多的。生境选择的因子包括温度、湿度、降水、海拔、坡度、坡向、人类干扰等等。我们发现河流和稻田对于朱鹮来说是最最重要的,它们的重要性远远超过了人类干扰、温度、湿度、地形、地貌这些因素,而且这种重要性在过去四十年保持不变,远远大于其他的因子。

  稻田和河流是两种类型的湿地,它们对朱鹮的作用不是相加的关系,而是相乘的关系,相加的关系是表示两者可以相互代替,相乘则表示它们缺一不可,不能相互代替。

  稻田里食物最丰富,是朱鹮繁殖期的觅食地,繁殖期后,稻子也长高了,朱鹮也进不去了,这时候大鸟带着小鸟到了河流密布的汉中盆地去。

  任何一个区域,河流的面积乘上稻田的面积,才是朱鹮最适宜的,越大,朱鹮的数量越多。这两项的乘积,在统计学上是一个交互作用项。交互作用是非常普遍的一种现象,以前人们都是用简单的一个乘积来代表,并不能区分稻田和河流到底谁重要。我设计出来了“分数指数交互作用”模型,可以精确地计算两个变量在交互作用中的贡献,我们发现稻田的作用是远远大于河流的作用的。

  我们观察朱鹮,看朱鹮的生境选择是以人类的视角,朱鹮到底用什么样的视角去进行它的生境选择呢?

  我们从大尺度的山谷、中尺度的山坡,小尺度的营巢树来进行分析,每个尺度都有不同的变量,我们分析的方法是通过不同的样方大小来实现的。

  在样方大小为1的时候,跟蓝色的河流没有交叉,湿地指数为0;样方大小为9的时候,它可以有一点点交叉,湿地指数为11%;继续放大,样方大小为25的时候,湿地指数升高到16%。

  我们跨越了从很小到很大的梯度,发现朱鹮对湿地的要求是非常普遍的,从小尺度到大尺度都非常需要湿地,但对林地是完全不一样的,它只在小尺度上需要一棵树,而不需要大尺度上的一个林子。

  朱鹮的竞争是非常有意思的。鸟类的幼鸟竞争一般来说都比较激烈,像有一种黑雕,它幼鸟中的老大总是要啄死老二、像鸡类有固定的啄击顺序、像雀形目,比如说麻雀,它们通过相互挤占进行竞争。朱鹮的幼鸟竞争分三个阶段,在很小的时候它非常弱小,并不相互打来打去;在中间阶段它们会相互攻击;到最后阶段非常有意思,它们会建立着轮流竞争的轮流攻击,轮流觅食的机制,当一个个体站起来的时候,另外一个个体马上屈服,不相互攻击,我们看到个头大的老大,面对老二站起来求食的时候,它反而表示屈服,我们感到匪夷所思。

  动物之间的竞争一般来说是丛林规则,谁强谁占优,但是朱鹮发展出来了貌似人类的道德,让它们有了轮流竞争的机会,这还是非常罕见的,朱鹮的竞争是为了获取食物,我们发现朱鹮老大、老二在获取食物的量上是非常均衡的。朱鹮的繁殖率,根据统计数据是78%,远远高于其他物种,其他一般在50%左右。

  朱鹮这种竞争非常仪式化。朱鹮初飞以后,还要花一段时间跟着亲鸟学习觅食,这时候亲鸟显著降低了喂食的频率,小鸟太饿了,求食又求不到的话,还会触发它的攻击行为打一圈,跟它窝里的行为是完全一样的。

  朱鹮亲鸟在小鸟长大的时候狠心舍弃,绝对不拖泥带水,在朱鹮的家庭里从来没有啃老族,没有巨婴,我想这一点人类应该向朱鹮学习,孩子大了,该放飞就放飞。

  朱鹮的繁殖行为也是千篇一律,没有任何变化,非常仪式化。

  朱鹮和人的关系非常复杂,一方面人类占据了它的生境,导致了它的濒危;另一方面朱鹮适应了人类为主导的环境,成为了伴人种。朱鹮究竟怕不怕人,我们做了个实验。我们发现朱鹮对农民的活动有很高的容忍性,在农民离得很近的时候它也不飞,我们即使穿上农民的衣服去接近朱鹮的时候,朱鹮远远就飞走了。朱鹮非常聪明,它们对真正的威胁有很密切的感觉,所以朱鹮还是非常适合有人存在的这种环境,这是它恢复的一个原因。

  中国人口多发展快,对自然资源的要求非常高,压力很大。中国在全球率先实现了生态红线的政策。生态红线是生物保护的最后底线。我们因为有朱鹮大量的数据支持,我们利用朱鹮的数据设计、划定朱鹮保护红线,我们用这个方法也划定其他濒危动物保护的红线。

  朱鹮保护的成功是保护区人员兢兢业业,努力工作的结果。他们进行了人工投食,用了各种措施防止蛇上树,建立了人工种群,进行了野外放飞。

  蛇,是朱鹮最大的天敌,蛇对朱鹮的捕食经常发生。朱鹮的营巢树下都有一层白白的粪便,蛇会循着粪的腥味找到这里,然后爬上树去攻击蛇蛋和小鸟。保护人员进行了各种各样的保护措施,比如说在树上蒙上白铁皮并涂上黄油,这样蛇就上不去树了,有时候观察的时候,看见蛇正在树上攻击小鸟,人就会直接干预把蛇赶走。

  尽管蛇对朱鹮的捕杀经常发生,但是它并没有阻止朱鹮种群恢复的过程,到了2000年,朱鹮的状态已经由“世界自然保护联盟”的极度濒危,降为濒危了。

  现在通过再引入工程,朱鹮已经成功的在日本、在朝鲜建立了种群,并在中国各地建立了多个种群。朱鹮多个种群能确保朱鹮在一个种群面临灾害的时候,整个种群不至于受到灭绝的风险,做动保护就不能把鸡蛋放在一个篮子里面。

  随着生境的改善,朱鹮的繁殖地逐渐从海拔1200米山区逐渐下降,到1999年已经下降到海拔800米的区域,现在几乎遍及海拔400米的汉中盆地。

  朱鹮的巢在秦岭南坡的恢复也不是一帆风顺的,也有繁殖失败,个体死亡的案例,但是并没有阻止朱鹮的巢以洋县为中心,向四周逐步扩散。

  朱鹮现在已经达到了5000余只,但是并没有摆脱濒危的风险。因为现在的种群是高度纯和、遗传多样性很低,他们几乎都是三叉河这一对双亲的后代。朱鹮现在是高度近交,但不衰退。朱鹮因为遗传多样性很低,可能对某种疾病比较敏感,一旦发病,整个种群马上崩溃。人类在感染新冠肺炎病毒的时候,临床症状差别很大,因为人的遗传多样性很高。朱鹮需要以比较大的种群数量,经过长时间的突变的积累,才能得到足够的遗传多样性,应对未来的各种变化。

  现在我们发现朱鹮一些行为上的变化,比如说以前朱鹮都是单独营巢占领整个繁殖地,但是现在发现有好几对朱鹮在一棵树上营巢,在育幼期它们和平共处,这种行为上的变化,可能是基因突变导致的,当然这也是保护力度增强的一个结果。

  朱鹮命运的改变,实际上改变的不仅仅是朱鹮,洋县的人民,他们的命运也发生了改变,他们为了朱鹮的保护作出了巨大的奉献和牺牲。在洋县马畅镇高堡村高宝善家,他一直住土坯房,他的孩子要把土坯房改建成大房子,他们按照村子的规划,要把房前的大榆树给砍掉,结果发现大榆树上朱鹮已经做窝了,还正在孵卵,他们决定不能影响这对朱鹮的繁殖,放弃了改建旧房,老人接近90岁了,搬到孩子家去住。

  洋县县城北边的纸坊乡草坝村,是朱鹮从高海拔到低海拔区域落脚的第一个点,这个村实际上在汉中盆地,地势低平,农田很多,但是县里不让使用农药化肥,他们产能受到影响。从2009年开始,他们组织合作社,然后生产有机的香稻和黄金梨,他们创造了“朱鹮湖”的品牌,现在他们的人均产值达到1.5万。

  四十年前刘荫增说“保护朱鹮,一定会使洋县得到回报”,现在这句话得到了验证。当时洋县实行严格的“四不”政策,为洋县储备了充分的绿色能量,洋县大力发展有机农业,现在有机农产品的品牌有15大类、81个品种、年产值11亿元。当初为了保护朱鹮,为洋县留下了绿水青山,现在为洋县人民赢得了金山银山。

  当年的一幅情景深入我心,农民在前面插秧,朱鹮在后面跟着。农人走一步,朱鹮跟一步,非常的和谐。

  有一副情景是我心中的梦想,老农、黄牛、朱鹮,它们和谐的在田间。这幅照片就是我当初拍摄的,非常可惜,当时有一个黄狗在边上晃来晃去,一直没有去打扰朱鹮,但是我没有把黄狗拍上去,这非常可惜。小桥流水人家,朱鹮黄狗鸡鸭,是我梦中的梦想,现在差不多就实现了。

  朱鹮保护现在这么成功,特别感谢刘荫增老师,在当初朱鹮就要灭绝的时候,他发现了朱鹮,开始了朱鹮的保护历史;特别感谢洋县政府,特别感谢洋县朱鹮保护区,他们尊重了朱鹮的自然规律,进行了卓有成效的保护;我尤其感谢那些洋县的老乡,当年他们家徒四壁,但是他们舍不得去捕猎朱鹮去吃一顿肉,舍不得去捅他们院子里朱鹮的窝去吃鸟蛋,他们认为朱鹮是吉祥鸟。没有这些朴实的农民,朱鹮肯定会只能成为传说。

  朱鹮的适应力很强,它适应了人类为主导的环境,朱鹮有非常优良的幼鸟竞争机制,它的繁殖成功率非常高,朱鹮还在人类改善生境以后,又能从高海拔的区域回到它最适宜的生境,适应非常快。但是适应力这么强的物种,也经不起人类的肆意妄为。人就是自然的一份子,人要尊重自然,要敬畏自然,才能和身边这些可爱的动物长期和谐的生存下去。谢谢大家。

  提问互动环节

  问:

  有一个问题想问您,所有的这些亲人的野生动物还能跟我们在一起的时候,是不是就意味着我们所处的生存的环境就是很好?假设有一天,我们突然发现它没有了,离开我们了,是不是就意味着我们出现问题了?也许我们并不知道我们哪出现问题了,可是那些不会说话的动物,可能知道?

  答:

  我非常同意您的观点。动物跟人在一起,它能适应环境,是它们聪明的表现。人在地球上不过1万多年,但人类对地球的改变非常的巨大。很多动物适应力非常强,它适应了人类的环境,但是人类又发生改变了,比如对于朱鹮,人类大量使用农药化肥,它作为伴人种,马上就面临巨大的灾害,它就衰退了,严重的衰退几乎灭绝。所以很多动物如果伴人,它很好,说明人这个环境还是不错的。如果它突然发生改变,就像指示性物种一样,就说明人类的环境,人可能还没有感觉到,但人的环境已经出现问题了,这时候我们必须警惕,现在没有问题,以后会有问题的。人是地球非常脆弱的生态系统一部分,人不能过度地干预地球的自然状态,这样人类才能作为一个物种长期的生存下去。

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责任编辑:梁斌 SF055

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