專題報導

    當氣候漸暖 鳥類面臨生存危機 該先救誰?

    文/林大利(特有生物研究保育中心助理研究員/澳洲昆士蘭大學生物科學系博士生)

    編按:聯合國環境規劃署於今(2022)年3月發布《2022年前沿:噪音、火災和物候不匹配》報告警告:因氣候暖化導致的物候紊亂,已成為日益緊迫的環境問題。氣候變遷不僅衝擊生物的關鍵生命週期,過快的暖化速度,更讓許多動植物來不及演化適應,影響其生存的同時,更對人類糧食生產帶來影響。本「物候系列專欄」特邀各領域專家學者,介紹與說明台灣當前面臨的物候變化。
    每年11月到3月,鰲鼓濕地森林園區成候鳥天堂。圖片來源:林務局提供

    暖化擾動環境因子 衝擊生物生存也改變物候現象

    一般來說,每種生物有其最適的生態棲位(Ecological Niche)——也就是由許多因素所構成的生存條件,例如:氣溫、食物資源、雨量等。若生物在其生態棲位之外,便將難以存活。譬如,在某個氣溫範圍感覺最舒適,太熱或太冷則會危及性命。

    不同生物講究的生存條件不盡相同,對植物來說,需要考量的生存條件包括雨量和土壤環境;對魚類來說,水溫、鹽度和酸鹼值就格外重要。當環境因子面臨氣候變遷影響時,生物生存也將受到程度不一的衝擊。

    生物隨環境變化而產生的行為或生理反應,稱為物候(Phenology)。由於環境通常隨季節週期而規律改變,所以生物也隨之應變。例如有些植物在春天開花、秋天結果;候鳥在秋天南遷、春天北返,這些都是物候現象。因此,當氣候變遷改變環境週期時,生物的物候現象,自然也會受影響。

    氣候變遷已影響鳥類繁殖表現 結果好壞未有定論

    鳥類容易觀察、資料相對充足、分類穩定,一直是環境指標的好題材。面對環境改變,鳥類有翅膀,可以一走了之。每年有大量的候鳥,不辭辛勞的長距離遷徙,都是在反映溫帶與寒帶地區,週期性的季節變化。不過,長久下來,鳥類的繁殖與遷徙,也受到氣候變遷影響。

    「繁殖」是時常探討的鳥類物候表現。2003年,一篇發表於科學期刊《自然》(Nature)的研究顯示,在168種鳥類當中,有78種有提早繁殖的跡象[1]。不僅如此,研究團隊同時發現蛙類繁殖、鳥類築巢、植物開花和抽芽、鳥類和蝶類遷徙時間,在近十年間也有所改變。

    在繁殖期程方面,有些鳥種的繁殖期延長,有些則縮短[2]。由此可見,即使氣候變遷對鳥類的影響不盡相同,但也已經改變繁殖表現。至於改變的結果是好是壞?短期內還只能推測,不容易有明確的定論。

    提前北返的候鳥 再遇覓食難題

    「遷徙」則是另一項時常討論的鳥類物候表現,通常是關注於鳥類遷徙的時間點。2017年的研究發現,候鳥於春天北返的時間逐漸隨著全球暖化而提前。平均來看,候鳥春季遷徙的時間大約每10年提早2.1天;氣溫每上升1℃,春季北返的時間則提早1.2天[3]

    候鳥北返的重要任務是趕回北半球的溫帶地區繁殖,不過,如果北返時間改變,有可能冰雪還沒融化、昆蟲還沒羽化、植物尚未開花抽芽,此時孵出的雛鳥無食物可吃。對鳥類的繁殖衝擊,就像是小孩餓哭卻四處買不到奶粉。

    每年8月到隔年4月,鷹斑鷸為台灣常見的冬候鳥之一。圖片來源:中華鳥會提供

    熱帶地區候鳥數量變少 暖化影響候鳥遷徙行為

    另一種狀況是,既然氣候暖化,那鳥類也懶得遷徙啦!候鳥大多因為冬季氣溫太低而遷徙至熱帶甚至南半球度冬[4],但遷徙是很要命的事情,旅途中死亡風險很高。如果能不要飛,那就不要飛,或是不要遷徙那麼遠。

    2020年,在《自然:氣候變遷》(Nature Climate Change)的封面研究,科學家運用南緯55度及北緯64度之間將近7000個鳥點中,390種、1300萬筆公民科學資料,探討鳥類的遷徙狀況。結果發現,各類候鳥,包括鷸鴴、雁鴨、秧雞、鷺鸛、鸕鷀等,在熱帶地區的數量越來越少,而在緯度較高的亞熱帶則越來越多[5]。明確反映出,隨著氣候暖化,候鳥花在遷徙的力氣上,確實是能省則省。

    向高海拔移動 台灣鳥種分布海拔平均上升60公尺

    世界各地的高山,從山腳到山頂,有很熱的地方,也有很冷的地方。因此,許多偏好不同環境的鳥種,會選擇棲息在最適合自己生活的海拔區段。而暖化是否讓鳥類往更高海拔的山區移動呢?答案似乎是肯定的。

    近30年,南美洲秘魯的高山鳥類,有逐漸往更高處移動的趨勢,宜居範圍也逐漸縮減[6]。在台灣這座高山島,也發現類似的狀況。

    經比較玉山山脈1992年和2014年鳥類的海拔分布,發現許多鳥種的分布海拔上升,平均上升60公尺,尤其以高山鳥種最為明顯[7]

    高山常見的鷦鷯,分布範圍侷限,近年族群數量卻有減少的趨勢。圖片來源:陳加盛攝;玉山國家公園提供

    不同鳥種脆弱性各不相同 該先救誰?

    面對氣候變遷鳥類會如何反應及適應,雖然目前我們仍所知不多,不過台灣的研究人員正透過科學方法,評估鳥類對氣候變遷的脆弱性,並努力制定適切的保育策略。

    「氣候變遷脆弱性評估」是利用三項衝擊標準,評估哪些生物最容易因為氣候變遷而受害的科學方法:(1)暴露度:物種直接受氣候變遷衝擊的程度;(2)敏感度:族群對氣候變遷的反應程度;(3)適應力:物種藉由自身適應(如遷移),減緩受氣候變遷影響的能力。依照三項標準,再將鳥類分為四類。

    首先是「高度脆弱者」:敏感度和暴露度都高,但適應力低,急需採取保育行動加以保育。第二是「潛在適應者」,和高度脆弱者一樣,敏感度和暴露度都高,但適應能力高,因此衝擊較低。第三為「潛在持留者」,牠們對氣候變遷的暴露度高且適應力低,但是並不敏感,或許可撐過氣候變遷的衝擊。最後是「高潛伏風險者」,敏感度高而且適應力低,但並未暴露於氣候變遷風險之中,在氣候變遷的保育上較不迫切。(各鳥種列表如下圖)[8]

    各類鳥種「氣候變遷脆弱性評估」列表。圖片來源:擷取自2020國家鳥類報告

    在將鳥類分出四類後,研究人員與鳥類保育組織未來將長期追蹤牠們的數量變化趨勢,並且建立複合物種指標,監測各類鳥種對氣候變遷的反應。

    你也可以幫忙:觀察鳥類、記錄鳥類!

    氣候變遷對鳥類的衝擊雖已有各種研究和評估成果,但以台灣來說,153種繁殖鳥當中,卻只有83種有效評估,可見許多鳥種的資料量仍相當不足。因此,除了節能減碳減緩氣候變遷之外,觀察生物並記錄牠們出現的時點,都能為牠們的生存幫上忙。這樣的資料,能滿足長期監測的需求;資料越多,能進一步探討的潛力也越高,同時也能及早反應物種數量或分布改變的警訊。

    大自然的各種現象,若當下沒有及時記錄,很快就消失無蹤。若要重新追溯過往的資料,除非發明時光機,否則幾乎是不可能的任務。因此,確切記錄大自然的動態,便成為我們認識自然的重要工作。這些觀察紀錄,也都是瞭解生物物候的基礎元素。在廣大的國土上持續長期監測,更需要各地民眾的支持,以共同掌握我們賴以生存的動態環境。

    註釋

    [1] Parmesan C, Yohe G. 2003. A globally coherent fingerprint of climate change impacts across natural systems. Nature, 421(6918), 37.

    [2] Møller AP et al. 2010. Climate change affects the duration of the reproductive season in birds. Journal of Animal Ecology, 79(4), 777-784.

    [3] Usui T et al. 2017. Temporal shifts and temperature sensitivity of avian spring migratory phenology: a phylogenetic meta‐analysis. Journal of Animal Ecology, 86(2), 250-261

    [4] Kou Y, D-L Lin et al. 2013. Bird Species Migration Ratio in East Asia, Australia, and Surrounding Islands. The Science of Nature, 100(8): 729-738.

    [5]Amano T. et al. 2020. Responses of global waterbird populations to climate change vary with latitude. Nature Climate Change, 10, 959–964.

    [6] Freeman BG et al. 2018. Climate change causes upslope shifts and mountaintop extirpations in a tropical bird community. PNAS, 115, 11982-11987.

    [7] 趙容。2015。以玉山重複調查及公民科學資料探討臺灣繁殖鳥類海拔分布變遷。國立台灣大學森林環境暨資源學研究所碩士論文。

    [8] Lin D-L, Scott Pursner, Allen Lyu (edit). 2020. State of Taiwan's Birds 2020. Endemic Species Research Institute, Taiwan Wild Bird Federation. https://www.bird.org.tw/report/2020

    ※ 本文由行政院農業委員會林務局 補助廣告經費

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