2023年7月23日,在西藏自治区昌都市八宿县郭庆乡日吾错湿地(96°38′57″～96°44′ 33″E,30°39′ 50″～30°45′18″N,海拔4 443 m)记录到17只黑颈鹤Grus nigricollis,其中有3个家庭鹤(2只成年鹤和1只幼鹤),其他为成年鹤,以2只或单只活动.

生态系统中生境斑块并非孤立存在,而是嵌于周边景观基质中.生境内种群赖以生存的资源和环境条件不仅取决于生境本身,更与景观基质组成与结构紧密关联.黑颈鹤是青藏高原的旗舰物种,雅鲁藏布江中游河谷高寒湿地是全球最大的黑颈鹤越冬地,为其提供了良好的觅食生境.厘清该区域黑颈鹤觅食生境选择如何受景观基质组成结构的影响,对于青藏高原旗舰物种保护以及流域生态系统综合治理具有重要意义.运用景观生态学原理,以遥感影像和实地黑颈鹤种群调查数据为基础,结合景观基质多尺度缓冲区构建、相关分析以及Maxent模型,分析2000-2020年雅江中游河谷黑颈鹤国家级自然保护区(日喀则片区)景观格局时空变化和觅食地生境特征及其与黑颈鹤种群的关系,探究景观基质对黑颈鹤觅食地选择的影响,并利用关键生境因子模拟黑颈鹤生境适宜性分布.通过分析发现:(1)时间尺度上,雅江中游河谷耕地面积先增加后下降,滩地持续减少;空间尺度上,觅食黑颈鹤种群呈东多西少的集群分布特征,其分布范围与河谷内耕地分布基本吻合;(2)景观基质对黑颈鹤觅食地选择影响显著.景观结构上,黑颈鹤偏好连通性好、优势度高的景观基质;景观组成上,偏好基质中耕地和水域类型,这与黑颈鹤的觅食习性及对环境安全的生态位需求有关;(3)景观基质结构组成对黑颈鹤觅食地选择的影响具有显著的尺度效应.景观基质结构影响最显著的空间尺度为1500-2000m.但基质中耕地、草地和水域等景观组成要素对黑颈鹤的影响具有不同空间尺度效应,分别为1500m、3000m和4000m;(4)通过模型模拟,揭示出黑颈鹤适宜生境面积先增后减,但总体较2000年呈上升趋势,且基质中觅食地与耕地的距离、水域斑块密度和偏好景观组成的优势度始终是生境适宜性解释率最高的景观因子.本研究揭示出,该区域乡村规划应该统筹优化黑颈鹤栖息生境及其景观基质中的作物生产以及居民生活,形成以黑颈鹤旗舰物种保护为核心的高寒湿地生态系统综合管理模式,从而增强青藏高原高寒生态系统的稳定性和可持续性,同时也为深入研究物种生境选择机制提供了思路.

黑颈鹤(Grus nigricollis)是我国国家一级重点保护野生动物,被IUCN列为近危(NT)物种.黑颈鹤越冬种群主要分布在中国云南省东北部和西北部、贵州省西北部以及西藏自治区中南部,还有少部分分布于不丹.对黑颈鹤这一高原鹤类的越冬分布与数量展开调查,有助于了解该物种的种群数量变化趋势.为掌握全球黑颈鹤越冬种群分布与数量现状,我们于2022年1月至3月初在中国新疆、西藏、云南、贵州以及不丹,基于历史分布位点与当地居民观测记录,采用直接计数法对黑颈鹤越冬分布及种群数量开展调查.结果表明:(1)青藏高原黑颈鹤越冬种群数量为11,812-11,895只,云贵高原为5,577-5,715只,综上目前全球黑颈鹤总数约为17,389-17,610只,较2020年中国同步调查数据与不丹调查数据的总和增加了 11.81％-13.23％;(2)新疆且末县吐拉牧场为新发现的黑颈鹤越冬地,这一发现将黑颈鹤越冬地的北限从30°N拓展至37°N.基于本次调查及以往文献,我们建议将黑颈鹤西藏越冬种群划分为日喀则越冬种群、拉萨-山南越冬种群和林芝越冬种群.

祁连山是中国重要的天然牧场及畜牧业基地,密布的围栏虽然方便了牧民管理,但也给野生动物带来了安全隐患.为了解网围栏对黑颈鹤(Grus nigricollis)的影响,2020-2021年,我们共对祁连山南麓的38只黑颈鹤幼鸟安装卫星跟踪器,实时监测幼鸟存活状态,发现跟踪个体活动异常后,立即前往异常点进行排查,确定异常原因.通过时序聚类法确认黑颈鹤出羽后期和完全出羽期.并利用核密度分析法和最小凸多边形法估算黑颈鹤出羽后期和完全出羽期在有围栏以及无围栏生境中的家域及核域.通过Mann-Whitney U检验判断两种生境中黑颈鹤家域及核域的差异.结果表明,祁连山南麓黑颈鹤幼鸟2020年的死亡率为26.67％(N=15),2021年为20.00％(N=20).其中50％的死亡个体都是由于网围栏导致的.乱海子湿地是出现死亡个体的主要区域.网围栏不仅会导致黑颈鹤幼鸟受伤甚至死亡,还使处于出羽后期的黑颈鹤家域及核域受到明显限制,但对于完全出羽期的黑颈鹤的限制却大大减小.为了降低黑颈鹤幼鸟的死亡率,应改善网围栏的固定方式,减少刺线及刺状结构,及时对旧的网围栏进行回收处理.建议在适当位置加上警示物,保护黑颈鹤种群健康.

2015-2016年4个季节,采用样线法和样点法结合调查鸟类并基于遥感信息分析生境结构,研究了大山包自然保护区9个1 km2样点鸟类多样性及其与生境的关系.结果表明:大山包共有鸟类16目41科127种,包含国家重点保护鸟类14种;雀形目、雁形目、鸻形目鸟类为主,共27科80种,数量最多的是斑头雁(Anser indicus)、小云雀(Alauda gulgula)、黑颈鹤(Grus nigricollis),共占总数量的50.09％;种类以留鸟(占49.61％)和鸣禽(51.97％)为主,数量以冬候乌(58.13％)和水鸟(60.28％)为主;40.94％的种类和60.28％的数量均偏好水域湿地生境类型;Pearson相关系数表明,水域面积占比与冬季和春季鸟类数量显著相关(P＜0.05),森林-灌丛面积占比与夏季和秋季鸟类种类显著相关(P＜0.05);大山包是重要的鸟类栖息地和越冬地,其生境结构对鸟类种类和数量有巨大影响;营建水域、森林-灌丛、沼泽湿地等多种生境类型及其空间组合,是保护大山包鸟类多样性的重要途径.

野生动物行为节律常常是其对环境变化的一种行为适应.黑颈鹤(Grus nigricollis)越冬期会利用固定夜栖地,形成每天早晨飞出觅食,傍晚飞回夜栖的固定行为模式.为探索这一固定行为模式在越冬不同时期的变化及其影响因素,利用瞬时扫描法对草海湿地全部7个固定夜栖地的黑颈鹤飞出和飞回夜栖地准确时间及飞出之前和飞回之后在夜栖地的行为节律进行了观察.并且保证越冬前期(11月9日至12月31日)、中期(1月1日至2月21)和后期(2月22日至3月31日)3个阶段的调查时间分别不低于15 d.结果表明,越冬不同时期黑颈鹤飞出夜栖地时间差异极显著(F=23.38,P＜0.01),飞回夜栖地时间存在显著性差异(F=3.51,P＜ 0.05).整个越冬期,黑颈鹤飞出夜栖地时间在中期延后,而到后期则更为提前,越冬前期、中期和后期飞出夜栖地的平均时间分别为7:34时、7:40时和7:13时;而飞回夜栖地时间逐渐延后,平均时间由前期的17:12时,至中期的17:40时和后期的18:15时.黑颈鹤飞出夜栖地之前的行为在越冬前期、中期和后期差异极显著(F=1 768.25,df=12,P＜ 0.01),飞回夜栖地之后的行为在前期、中期和后期差异亦极显著(F=793.98,df=12,P＜0.01).越冬前期、中期和后期,黑颈鹤飞出夜栖地之前的行为与飞回夜栖地之后的行为均差异极显著(前期F=2 723.16,df=6,P＜O.01;中期F=1 979.48,df=6,P＜0.01;后期F=5 098.18,df=6,P＜0.01).黑颈鹤在飞出夜栖地前的80 min内,其行为以保养(34.32％)和休息(32.38％)为主;而飞回夜栖地后的90 min内,以觅食(43.04％)和休息(23.68％)为主.飞出时刻与日出时刻呈显著强相关(r=0.832,n=48,P＜0.01),飞回时刻与日落时刻呈弱相关(r=0.353,n=47,P＜0.01).日出时间与黑颈鹤飞出夜栖地的时间的差值(y1)受飞离时的空气湿度(W)影响,二者成反比,Y1=0.469-0.625 W,P＜ 0.05.黑颈鹤飞回夜栖地时刻与日落时刻的差值(Y2)受当天平均温度(T)的影响较为显著,Y2=1.231-0.107T,P＜0.05,当天平均温度越高黑颈鹤飞回夜栖地时间越早,温度越低,黑颈鹤飞回夜栖地的时间越晚.研究结果对于进一步探讨黑颈鹤完整夜栖行为及其对干扰的适应性具有重要意义.

种群的遗传差异和遗传结构是确定保护等级和保护管理单元的基础,采用黑颈鹤和灰鹤的粪便作为DNA样品来源.通过对粪便DNA进行COI基因的扩增,结合从GenBank上下载的两种鹤的COI序列,对其进行遗传差异分析,发现黑颈鹤和灰鹤群体的COI基因变异很小,几乎为零,建议加强保护力度.通过对两种鹤的线粒体基因组各基因的变异位点比例分析,发现CR和Cytb两个基因变异位点所占比例相对于其他基因较高,考虑作为黑颈鹤和灰鹤种群遗传学研究的最优分子标记.研究结果将为黑颈鹤和灰鹤保护策略的制定提供科学依据,为鹤属分子系统学和分子粪便学研究奠定基础.

黑颈鹤(Grus nigricollis)为国家Ⅰ级重点保护野生动物,由于其生存的自然环境恶劣,野外种群数量少,许多动物园以及保护区等机构用迁地保护的方式对黑颈鹤进行保护和繁育,然而长期以来笼养黑颈鹤繁殖率低.本研究运用非损伤的研究方法,并结合行为观察,对繁殖期黑颈鹤的繁殖生理特征进行了探索研究.结果 表明,进入繁殖期黑颈鹤的雌二醇水平显著升高,可作为有效监测雌性黑颈鹤繁殖期生理状态的重要生理指标之一;繁殖前期雄性黑颈鹤的睾酮水平显著升高,与非繁殖期以及繁殖期的其他阶段差异显著,表明睾酮可有效监测雄性黑颈鹤的繁殖生理状态,为人工采精选择合适的时间提供理论基础;交配成功的雌性黑颈鹤繁殖中期的孕酮水平极显著高于其他阶段,表明该指标可有效监测雌性黑颈鹤的交配状态.综上,通过非损伤性的采样研究手段,遴选合适的生理指标参数可以为黑颈鹤的人工繁育提供理论依据.

利用雅鲁藏布江黑颈鹤越冬地周边13个气象站点1980-2015年气温资料,对雅鲁藏布江黑颈鹤越冬地年际气温和越冬期气温变化进行研究.结果 表明:1980-2015年,越冬地年平均气温、年平均最高气温和年平均最低气温均呈极显著增加趋势,越冬期气温年际变化波动振幅相对全年平均变化较大.其中越冬期最高气温增温速率最快,较年际增暖率高0.09℃/10a.越冬地年气温和越冬期气温增温速率变化趋势在空间上表现较为一致.越冬期平均气温、最高气温和最低气温的周期变化较全年均有所提前,存在一个2年的周期振荡.越冬期平均气温、平均最高气温、平均最低气温在统计时段内发生了突变,突变年份分别为1995年、1998年、1993年,气温日较差没有发生突变,越冬期气温和越冬期气温突变的方向除气温日较差以外都是由冷位相到暖位相突变.开展雅鲁藏布江黑颈鹤越冬分布区气候变化的长期监测,对于分析和精准识别气候变化对黑颈鹤越冬地分布区生境的影响,强化对黑颈鹤越冬地的保护研究有着重要的意义.

明确稀有或濒危物种的地理分布是生物多样性保护的重要环节.黑颈鹤(Grus nigricollis)是高寒湿地的旗舰物种,属国家Ⅰ级重点保护野生动物.基于黑颈鹤分布点数据和生态环境数据,利用分类与回归树(classification and regression tree,CART)、树网梯度(treenet gradient boosting,TG)、随机森林(random forest,RF)、最大熵(maximum entropy,ME)模型预测黑颈鹤适宜分布区.结果 表明:(1)限制黑颈鹤地理分布的主要环境因子是海拔和秋季迁离期降水、气温,贡献率分别为9.7％、8.9％、7.3％;黑颈鹤适宜生境为海拔3000～3950 m、秋季迁离期月均温-1.2～0.2℃、月降水量28 ～ 32 mm的地区.(2)综合AUC(area under curve)、TSS (true skill statistics)、Kappa系数3个检验模型精度的评价指标,随机森林模型预测结果与区域已知黑颈鹤存在点匹配程度最高(AUC=0.889、TSS=0.897、Kappa=0.613).(3)黑颈鹤适宜分布区主要集中于若尔盖县西南部的嫩哇、达扎寺、唐克、辖曼以及玛曲县东部的阿万仓和曼日玛,分布中心位于若尔盖县辖曼镇塔哇村,聚集度指数为99.6,分离度指数为4.6,景观破碎化程度较小.研究区内黑颈鹤高适宜区占10.8％,低适宜区占20.7％,不适宜区占60.5％.