“北漂”鸟类如何“落户”：公民科学数据首次用于分布研究

　　来源：中国科学报

　　作者：田瑞颖

　　原本寒风来袭，便是鸟类南归之际，但随着气候变暖，众多罕见鸟类可能将北迁，面对这些突然到来的“北漂族”，许多地方还没划拨相应的“地皮”，人口稠密、工业化等问题将与鸟类“落户”形成矛盾。

　　近日，北京大学保护生物学教授、自然保护与社会发展研究中心执行主任吕植团队与昆明市朱雀鸟类研究所（以下简称朱雀会）主持的中国观鸟组织联合行动平台合作，利用近20多年来中国民间观鸟爱好者的观鸟记录，绘制了包含1000多种鸟类的高分辨率分布地图，并模拟了2070年这些鸟类的预测分布图。相关研究成果发表于《公共科学图书馆·综合》。

　　该研究第一作者、北京大学博士生胡若成告诉《中国科学报》：“这是我国类似研究中，首次使用高精度、大规模的公民科学数据集来讨论随着气候变暖，未来我国鸟类分布可能的变化以及保护优先区规划的问题。”

河北省康巴诺尔国家湿地公园里成群的遗鸥在水边栖息。韩建国摄

　　让规划从事后走向事先

　　研究指出，未来50年，我国75%的鸟类可能扩大分布范围，向中国东北或西北高海拔地区迁徙。

　　然而，对于这75%的鸟类而言，如果未来适合的栖息地远离保护区或转向较发达地区，它们将面临更大的生存挑战。

　　因为适宜的栖息地区可能存在偷猎、非法贸易、城市化和工业化等威胁。

　　此外，随着气候变暖，25%的鸟类可能会面临越冬范围缩小的风险，其中作为濒危物种代表之一的丹顶鹤，在过去30年内已经在东部沿海地区失去了92%的越冬范围，未来50年可能失去94%的越冬范围。

　　“作为联合国气候变化框架公约的签约国，我国除了要在节能减排等工业领域采取有效措施外，还要在生态保护方面采取积极的适应性行动。随着气候变化，鸟类为追寻最合适的栖息地，分布范围也会随之改变，而目前建立的保护政策和保护地网络还不能应对未来的变化。” 

　　胡若成说，这项工作及时预测了鸟类的分布变化，为相关部门开展应对气候变化的规划提供了证据和建议。

　　让数据从封闭走向共享

　　“我国目前有1400多种鸟类，以前的研究往往集中于单个物种或几个物种的行为或分布区变化模式，没有大尺度和高精度的模拟。此外，很多物种在被发现后缺乏持久的跟踪研究，大量资金被投入到明星物种领域，而对其他受威胁物种的关注度并不够。”胡若成说。

　　在吕植看来，我国和全球的生物多样性研究普遍面临数据不足的问题。

　　近年来，随着网络和移动设备的发展，观鸟活动在我国迅速发展，观鸟者可以随时随地记录鸟类情况，这为开展鸟类研究提供了数据支持。

　　“由朱雀会主持的中国观鸟记录中心，可以为全国鸟类分布和迁徙规律的研究提供数据支持，为鸟类学家和公民提供共同开展鸟类保育研究活动的平台。”

　　朱雀会理事韦铭表示，观鸟爱好者的人数和观测频次、观测范围较之科研人员更有优势，此外，公民科学数据集还具有空间、地理纬度的持续性。

　　为此，吕植团队联合中国观鸟记录中心，使用了近20年来爱鸟人士收集的1000多种鸟类数据。

　　保证数据的准确性是采用公民科学数据集的重点和难点。

　　“业余观鸟者的数据来源比较复杂，从高水平的资深爱好者到入门者都是平台数据的提供者。为了保证数据的真实性和可靠性，一方面数据平台与科技公司合作开发了后台大数据智能清洗系统；另一方面通过建立稳定资深的观鸟志愿者团队，对数据的AI清洗结果结合人工复核，为研究提供更海量可靠的信息。”韦铭表示。

　　“除了通过多重机制来保证原始记录的可靠性外，我们还通过空间稀疏化的方法和抽样方法，尽量拉平物种分布点的均匀性，减少统计学错误。”胡若成表示。

　　实际上，吕植团队从2018年就开始该研究的整理工作，他们采用了最大熵模型的模拟方法，对模型所选用的环境变量进行了两次选择，尽可能保持小样本和大样本较好的一致性和模拟度。

　　“此外，为了给同行和政府机构提供直接的可视化结果，我们还利用空间生物地理学，绘制了一套迄今我国最高精度和准确度的鸟类栖息地分布图及规划建议地图，为我国适应未来气候变化场景下如何为鸟类设置保护地提供了依据。”胡若成表示。

　　让保护从单一走向多元

　　“我们通过应用保护地规划的模型并设置权重参数，提出了未来鸟类保护地设置的建议。” 

　　胡若成说，总体而言，研究发现三江源、祁连山等地已存在的保护区能够满足一部分鸟类分布变化后的保护需求，但长三角等人口产业密集地区，建立保护区则面临更大的挑战。

　　吕植指出，为最大限度平衡生物多样性保护和人类发展，可以设置除严格意义上的自然保护区外的其他保护类型，例如在农田、村落、校园、城市绿地以及少数民族的神山圣湖等地区设立自然保护小区，提供鼓励机制，由当地居民进行保护。

　　此外，我国的生态红线也应该考虑气候变化的因素。

　　“在严格保护区外设立自然保护小区进行保护，便于简化行政手续，人口不必迁出，不但对现有人群的生活影响小，而且实施成本低，还能提升当地社区的自然保护意识并带动生态旅游等生态友好产业的发展，其效益还可以反哺自然保护。”

　　胡若成说，“以北京大学为例，这个几万人生活的校园已记录到220多种鸟类，北京大学为此建立了自然保护小区，学生们自发地对鸟类进行保护。”

　　在胡若成看来，鸟类保护不只是科研人员的事情，也是政策制定者、企业、公民等共同的责任。为此，研究团队公开了数据代码、数据图层等，呼吁全民参与到自然保护中。