2015年9月25日

長嘴麻鷸是幾十種在洪水淹沒稻田中捕食昆蟲的鳥類之一。照片由“鳥類回歸”項(xiàng)目創(chuàng)建。

圖片提供：Greg Golet和美國自然保護(hù)協(xié)會。

更大版本圖片，請見：http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/birdreturns_long_billed_curlew_gg.jpg

研究項(xiàng)目視頻，請見：https://www.youtube.com/watch?v=PHGRdovNGmM

　　這個秋天，從北極向南方遷徙的鳥類將會在加州發(fā)現(xiàn)一塊面積為7000英畝（約28.3平方公里）臨時濕地棲息地進(jìn)行短暫停留。在收獲的幾周后，濕地稻田被灌溉后淺淺地淹沒。此項(xiàng)目由公民科學(xué)界、自然保護(hù)組織和美國國家航空航天局（NASA）和美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）共同開發(fā)的陸地資源衛(wèi)星（Landsat）影像任務(wù)聯(lián)合執(zhí)行。由自然保護(hù)組織創(chuàng)建的“鳥類回歸（BirdReturns）”項(xiàng)目致力于為數(shù)百萬水鳥中的一部分提供“跳出來的棲息地（pop-up.habitats）”，其中包括鷸、珩在內(nèi)的每年從它們的夏季繁殖地阿拉斯加和加拿大，遷徙至冬季棲息地加州、墨西哥、中美洲和南美洲的鳥類。這些鳥類沿著所謂的太平洋鳥類遷徙飛行路線行進(jìn)，在長途中尋找日益變得稀少的濕地，以捕食美味昆蟲補(bǔ)充能量。

　　美國自然保護(hù)協(xié)會加州候鳥項(xiàng)目首席科學(xué)家Mark.Reynolds指出，問題所在——在加利福尼亞中央谷地區(qū)超過90%的自然濕地由于開發(fā)、農(nóng)業(yè)和其他土地利用變化而丟失。此協(xié)會與其合作伙伴包括點(diǎn)藍(lán)自然保護(hù)科學(xué)，加州奧杜邦和康奈爾（Cornell）大學(xué)鳥類學(xué)實(shí)驗(yàn)室共同實(shí)施BirdReturns項(xiàng)目。他進(jìn)一步解釋，研究的難點(diǎn)在于如何在可能是最重要的幾個星期或幾個月的遷徙時段內(nèi)為遷移的野生動物創(chuàng)建棲息地。一直以來，他們一直在尋找可以提供幫助的空間數(shù)據(jù)。

　　Pop-up跳出來的棲息地

　　解決方案涉及大數(shù)據(jù)、雙筒望遠(yuǎn)鏡和稻田?？的螤柎髮W(xué)鳥類學(xué)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目從全國鳥類觀測者那里收集了包括物種和集中地點(diǎn)地面觀測數(shù)據(jù)。基于近期一項(xiàng)Cornell的研究項(xiàng)目（NASA撥款），科學(xué)家們結(jié)合Landsat衛(wèi)星遙感影像和搭載在NASA特拉（Terra）和水色（Aqua）衛(wèi)星上的中分辨率成像光譜儀（MODIS）數(shù)據(jù)創(chuàng)建了計(jì)算機(jī)模型?；谶@些模型，他們可以確定在春、秋遷移季節(jié)成群飛向加州中央谷地區(qū)的遷徙鳥類，以及估測遷徙途中的鳥類數(shù)量。

　　Reynolds又提到，接下來的挑戰(zhàn)是更好地了解通過模型預(yù)測鳥類位置的棲息地狀態(tài)。同事們已經(jīng)使用Landsat影像觀測什么位置、什么時間存在靜水，這些因素可以對水鳥調(diào)查進(jìn)行幫助。

　　位于加州佩塔盧馬的非盈利組織點(diǎn)藍(lán)自然保護(hù)科學(xué)機(jī)構(gòu)定量生態(tài)學(xué)家Matthew.Reiter開發(fā)了基于Landsat影像分析的棲息地分類模型。對于BirdReturns項(xiàng)目，研究團(tuán)隊(duì)在2000年到2011年期間分析了1500景Landsat影像并補(bǔ)充了2013年發(fā)射的Landsat.8影像。對每個無云區(qū)域，他們進(jìn)行是否存在淺水區(qū)的分類。Reiter指出，他們能夠展示每年棲息地改變情況的空間結(jié)構(gòu)，棲息地變化的時間也許年年變。

　　匹配地點(diǎn)和地表水時間的Landsat信息與eBird（電子鳥類）項(xiàng)目的水鳥遷徙路線和時間因素相結(jié)合，BirdReturns項(xiàng)目尋找一些關(guān)鍵地區(qū)，存在更多水域可以幫助在濕地尋找食物的鳥類。

　　這方面農(nóng)民可以參與幫助。加州中央谷地區(qū)稻農(nóng)在收獲后，在稻田灌溉淹沒農(nóng)田，軟化了碎秸，更容易在明年清理。農(nóng)民使用反向競拍手段向自然保護(hù)協(xié)會提交申請，提出將每英畝田地置換成需數(shù)周創(chuàng)建的pop-up濕地的費(fèi)用。BirdReturns項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)審核這個申請，將申請與優(yōu)先級棲息地進(jìn)行比較，然后做出選擇，支付給農(nóng)民特殊兩周內(nèi)被洪水淹沒稻田的費(fèi)用。

　　今年秋天，30位農(nóng)民在大約7000英畝（約28.3平方公里）稻田里灌溉了水。這是第四輪競拍：在2014年春季、秋季和2015年春季較早進(jìn)行的競拍中，累積大約總面積達(dá)30000英畝（約121.5平方公里）的棲息地被創(chuàng)造出來。在2014年春季，小組調(diào)查了這些參與灌溉水的田地，以及沒有灌水的對照組農(nóng)田。他們發(fā)現(xiàn)數(shù)量超過18萬的50余種鳥類使用了10000英畝（40.5平方千米）pop-up濕地——是使用未灌溉農(nóng)田次數(shù)的30余倍。

　　Reynolds指出，這是一個相當(dāng)驚人的成功。農(nóng)民參與，能夠把棲息地創(chuàng)造出來，成本只相當(dāng)于購買土地或轉(zhuǎn)讓土地使用權(quán)的很小部分。

　　水資源制圖

　　Reynolds指出，面對持續(xù)的加州干旱，這里的一些州野生動物避難所已經(jīng)干涸，開展這樣一個項(xiàng)目顯得更有價值。如果農(nóng)民用灌溉水來創(chuàng)造棲息地，它可以補(bǔ)償遷徙途中其他干旱地區(qū)的不足。

　　將進(jìn)行的Landsat.9任務(wù)工程科學(xué)家Jeff.Masek闡釋，結(jié)合Landsat多年土地覆蓋檔案信息，此任務(wù)通常被用于棲息地和生物多樣性研究。與前面的衛(wèi)星比較，正在飛行的Landsat.7和Landsat.8衛(wèi)星每天捕捉到了更多影像?？茖W(xué)家們可以為僅僅一年中固定時間出現(xiàn)的季節(jié)性湖泊、江河和濕地的季節(jié)性變化研究獲取更多信息。越來越多的工作已經(jīng)投入到水資源制圖上。研究人員能夠開始進(jìn)行季節(jié)性水資源變化問題的更多詳細(xì)研究——即：研究這些湖泊什么時候填滿，什么時候干涸的問題。

　　Reiter提出，Landsat衛(wèi)星，以及其他諸如MODIS衛(wèi)星免費(fèi)提供的影像對于觀測景觀變化對鳥類和其他動物的影響情況提供了非常有價值的數(shù)據(jù)資源。結(jié)合自然保護(hù)項(xiàng)目實(shí)踐，研究人員使用那些影像解釋某些地區(qū)可以優(yōu)先考慮保護(hù)管理，有些區(qū)域也許可以放手。這些數(shù)據(jù)資源對于實(shí)現(xiàn)生態(tài)保護(hù)是一個非常強(qiáng)大的手段。

　　原文題目：Satellite.Data.Helps.Migrating.Birds.Survive

　　資料來源：http://phys.org/news/2015-09-satellite-migrating-birds-survive.html

　　（王化編譯，殷永元審核）