作为生态学家团队的一员,我一直在牛津附近的威瑟姆森林研究大山雀生物学的各个方面。我们研究的一方面是气候变化如何影响它们的繁殖行为。到目前为止,我们的研究表明这些大山雀已经能够应对气候变化的影响。

牛津森林里的大山雀正在随着气候变化调整它们的繁殖时间

早春期间,通常是三月,大山雀(ParusMajor)放弃冬季鸟群,开始为繁殖季节做准备。首先,它们寻找配偶并筑巢。然后,他们将裸露的、失明的小鸡(每只重一克多一点)抚养成长满羽毛的雏鸟。

我们的许多研究都集中在分析大山雀繁殖物候学,即对植物开花、鸟类迁徙和繁殖等季节性事件的研究和分析。

物候事件并不能及时确定,因为它们取决于天气条件等环境因素。因此,它们每年都会有所不同。例如,Wytham有记录的大山雀繁殖最早开始日期是3月27日。最晚的是4月24日,几乎晚了整整一个月。

如今,大山雀繁殖的开始比20世纪60年代早了15天以上。我们的研究表明,大山雀已经成功地追踪了气候变化带来的环境变化。

自1965年以来,WythamWoods的春季气温上升了约2°C。尽管气温不断上升,但它们正在展示我们所说的“表型可塑性”——个体鸟类可以通过在不同的环境条件下产生相同性状的不同版本来适应。

大山雀繁殖的波动反映了气候条件和食物供应——尤其是冬蛾毛虫(Operophterabrumata)。当大山雀抚养雏鸟时,这些毛毛虫尤其重要,它们依靠这些毛毛虫和类似的毛毛虫作为主要食物来源。

为了最大限度地提高繁殖成功率,大山雀必须将雏鸟食物需求最高的时期与毛毛虫供应的高峰期同步。如果不这样做,生产雏鸟的能量成本就会高得多,因为父母鸟可能必须飞得更远才能收集食物,这可能会导致存活下来的雏鸟更少。

进化生物学家DavidLack于1947年搭建了第一个巢箱来研究Wytham的大山雀。从那时起,像我这样的研究人员就对1,200多个巢箱中的鸟类在繁殖周期的每个阶段进行了监测。

我们通过定期访问巢箱来记录这些大山雀产卵的时间,计算产卵的数量并记录孵化的雏鸟数量。所有在巢箱内繁殖的鸟类及其雏鸟都会被捕获并用单独编号的金属环标记。通过每只鸟身上的识别标签,我们可以详细了解它们在连续繁殖季节的森林生活。

在过去的76年里,我们对40多代大山雀进行了研究。已经进行了数万次繁殖尝试,研究人员已在威瑟姆环环了超过126,000只大山雀。在拉克的时代,大多数细节都是用笔和纸记录的。

从那时起,方法不断发展,今天,我们将传统方法与先进技术(包括从卫星和无人机拍摄的图像以及基因研究)相结合,以加深我们对威瑟姆巨乳的了解。

通过监测威瑟姆大山雀种群,科学家们已经能够探索其生物学的许多不同方面,从鸣叫的文化传播到年龄对交配行为和配偶选择的影响。

早期起步者

我们知道,生活在这里的大山雀正在通过调整它们的生命周期来应对这种快速变暖。气候变化也影响着冬季飞蛾。1960年至2020年间收集的数据显示,它们的丰度峰值比1960年提前了约15天。

这可能就是为什么大山雀改变了它们的时机。通过提早繁殖,大山雀可以与毛毛虫的更高可用性保持同步,并满足雏鸟的需求,确保更大的繁殖成功。

你是否感觉季节变得越来越奇怪?你不是一个人。气候变化正在扭曲自然的日历,导致植物提早开花,动物在错误的时间出现。本文是“狂野季节”系列的一部分,该系列介绍季节如何变化以及它们最终可能是什么样子。

我们正在研究大山雀依靠哪些环境线索来确定繁殖开始的时间。我们正在以非常小的尺度测量环境因素的变化,例如温度。自2023年以来,我们在森林中部署了800个温度记录仪,以高时空分辨率记录温度变化。

我们还监测树木的物候变化,特别是叶子发育的时间和方式。树木在这个系统中发挥着至关重要的作用,因为它们决定了毛毛虫的出现以及大山雀食物的时间和可用性。

超越树林

威瑟姆的研究显示出大山雀对气候变化的适应性的有希望的迹象。然而,重要的是要记住,这些观察结果来自气候相对温和地区的单个人群。

对其他大山雀种群的研究虽然向威瑟姆报告了繁殖开始方面的类似进展,但表明这些调整可能不足以匹配食物供应高峰的变化。

气候变化对野生动物种群的影响是复杂多样的。长期数据集,例如WythamWoods大山雀的数据集,是一种宝贵的资源,可以为人们对气候变化的反应的原因、机制和后果提供新的认识。像牛津附近这样的长期监测项目是很有价值的工具,不仅可以用来理解和解决当前的问题,还可以用来理解和解决我们尚无法预测的未来问题。