斑头雁不同种群适应青藏高原的迁徙策略和行为机制比较研究

Birds living on the plateau, especially when migrating over the plateau, will face extreme environments such as hypoxia, low temperature and strong ultraviolet radiation, among which hypoxia is the biggest challenge. It is of great scientific significance to study the plateau adaptability of birds. Studies have shown that Bar-headed Goose Anser indicus can improve their ability to absorb oxygen and successfully cross the Qinghai-Tibet Plateau through specific behavior patterns and flight strategies. Our early tracking results showed that Bar-headed Goose breeding in Western Mongolia, had different wintering grounds distributed in the Qinghai-Tibet Plateau and India Peninsula, which constitute different wintering populations. However, there are few studies on the plateau adaptability of Bar-headed Goose in different populations. This project intends to utilize individual migration tracks of the Bar-headed Goose in different populations and realize tracking data interpretation, to extract important habitats and calculate migration strategies. By combining the acceleration data, we can realize the birds’ behaviors and establish the acceleration-behavior quantification model to quantify the activity intensity and behavior energy consumption of birds. Through comparative analysis of migration strategies and the activity patterns in different regions at different stages of the annual life cycle, we can explore the behavioral mechanisms of the different populations on the Qinghai-Tibet Plateau. This study is of great significance to supplement the theories related to the plateau adaptability of birds, and shed lights on biodiversity conservation.

鸟类在高原生活，尤其是迁徙飞越高原时，会面临缺氧、低温和强紫外线等极端环境，其中缺氧是最大的挑战。研究鸟类的高原适应性，具有重要的科学意义。国内外的研究表明，斑头雁能够通过特定的行为模式，提高自身吸收氧的能力，成功翻越青藏高原。前期研究发现，在蒙古国西部繁殖的斑头雁分别在印度大陆和青藏高原都有着越冬地，构成了不同的越冬种群。然而，前人对不同种群的斑头雁的高原适应性差异却鲜有研究。本项目拟针对斑头雁不同种群，采用卫星追踪定位技术，实现追踪数据解译，提取重要栖息地，计算迁徙策略；通过结合加速度数据，实现行为反演，建立加速度-行为量化模型，量化活动强度和行为能耗；通过迁徙策略的种内对比分析，比较在年生活周期不同阶段不同地域的活动模式，探讨不同种群适应青藏高原的行为机制差异。该研究将填补鸟类高原适应性相关的理论空白，并对生物多样性保护具有极其重大的意义。

斑头雁在青藏高原繁殖、迁徙和越冬，其研究前沿集中在高原迁徙行为和生理适应性，但是缺少迁徙策略、栖息地使用等的系统研究。在这些方面开展深入研究，可以为斑头雁及相关物种的保护和保护网络的规划管理提供理论支撑，也为研究斑头雁种群数量变化的原因提供线索。本项目旨在利用卫星遥测技术和野外调查，在斑头雁所在迁徙路线上开展相关工作，研究斑头雁不同种群年生活周期中的活动节律和能量消耗模式，及其与蒙古高原同域繁殖灰雁的受保护现状和栖息地利用模式异同。本研究发现，斑头雁长距离个体（越冬地在印度半岛）比短距离个体（越冬地在中国西藏日喀则地区）更早开始秋季迁徙，但迁徙的更慢，体现在更慢的日飞行速度、更短的迁徙步长、更多的停歇位点数量和更长的停歇时长。这可能与长距离个体迁徙需要补充更多的能量有关：在秋季迁徙中，长距离个体的迁徙飞行消耗，是短距离个体的一倍；其在青藏高原及其以南区域的迁徙能量消耗，占据了全部迁徙的80%以上。研究发现斑头雁和灰雁都大量利用国家级自然保护区作为栖息地，并且在繁殖地主要利用自然生态系统，在越冬地大量利用农田作为栖息地。较高的保护比例、耕地面积的增长和机械收割的推广，使得可利用食物上升，人为干扰下降，对两种雁类的种群数量增长具有积极的作用。资源选择模型显示，斑头雁倾向选择青藏高原上的河流/湖泊作为栖息地；结合野外调查发现，斑头雁主要选择高原湖泊湿地作为繁殖地；并且为了避免竞争，斑头雁会在冰雪消融前到达高原湖泊繁殖地，占据有利繁殖区域。因此，针对高原湖泊开展保护，对青藏高原繁殖水鸟至关重要。