城市鸟类：时间替代空间如何扭曲我们对栖息地关系的理解

据记录，鸟类种群正在减少，在过去50年中，加拿大和美国损失了近30亿只鸟。然而，跟踪这些种群的减少是具有挑战性的，尤其是在缺乏一致的长期数据时。这就是为什么科学家们经常使用一种称为时间替代空间的技术，该技术基于在特定时刻观察到的栖息地关联来估计未来的物种种群。

首席作者哈罗德·艾斯特（Harold Eyster），自然保护协会的气候科学家，研究了1997年至2020年间从温哥华城市地区收集的繁殖鸟类数据，并利用各种成像技术和机器学习分析了土地覆盖的变化。他的团队发现总体鸟类种群下降了26%，某些物种如家麻雀、库尔和星雀的损失高达80%或90%。土地覆盖的变化仅部分解释了这些种群的变化，表明某些生态模型可能高估了栖息地关系对鸟类的重要性。

艾斯特在佛蒙特大学古德研究所担任博士后研究员时进行这项研究，他表示：“数据并不一致。这可能表明我们应该扩大一些我们支持的调查的范围。我们正在测量一个方面——繁殖鸟类——但我们需要考虑它们全年生存。因此，我们还必须关注保护将全年支持它们的地区。”

在1997年，温哥华城市地区最常见的鸟类包括欧洲星雀、家麻雀、美国乌鸦、家雀和紫绿燕。到2020年，山雀和灌木山雀则取代了燕子和麻雀的位置，而北方啄木鸟则显示出显著的种群增长。鸟类种群的波动与通过时间替代空间方法做出的预测不符，引发了关于估计某些鸟类种群损失准确性的质疑。

布莱恩·贝卡吉（Brian Beckage），佛蒙特大学植物生物学与计算机科学系的教授及该研究的合著者，指出这些发现展示了生态系统内在的复杂性。他解释说：“当你基于某个时点的数据创建模型时，有许多外部因素影响环境，而你可能并不完全了解。”

例如，虽然大规模的环境变化是显而易见的，但局部的景观变化可以减轻或恶化它们对野生动物的影响。在这里，纵向数据变得非常有价值，使科学家能够识别出最重要的环境关系，并理解在全球重大变化的时期，哪些干预措施可能会增强野生动物种群。

贝卡吉补充道：“纵向数据提供了对这些关系如何随时间演变的洞察，揭示了它们的变异性和潜在因素。这种理解有助于识别某些变量何时及如何重要，以及它们如何相互作用。”

该研究由加拿大环境与气候变化部资助，旨在探索应对气候挑战的基于自然的解决方案，例如城市植树策略及其对城市环境中鸟类种群的影响。艾斯特和贝卡吉此前发现，针叶树可能在热浪期间更有效地降温温哥华，惠及人类和当地野生动物。此外，植树还有许多健康益处。

根据贝卡吉的说法：“植树可以改善公众的环境质量；它通过固碳积极应对气候变化；它通过提供遮荫来缓解局部气候影响，比如炎热；它也创造了更多鸟类的栖息地。此外，它还使人们能够以多种不太苛刻的方式积极贡献于他们的环境。”

有趣的是，温哥华城市地区中经历最剧烈种群下降的许多鸟类被认为是北美的非本土物种。然而，它们往往在高密度的人口密集区域中茁壮成长，并且常常代表城市居民所遇到的唯一野生动物互动。鉴于世界超过一半的人口居住在城市，城市地区提供了促进人与野生动物之间建立有益关系的关键机会。

在2020年，艾斯特在温哥华城市地区进行了鸟类调查，这些调查与60和70年代进行的研究相呼应，发现许多鸟类表现出比传统繁殖调查所捕捉到的更具适应性和复杂的行为。这些适应表明，某些鸟类可能比之前认为的更能抵御土地利用的变化。

艾斯特解释说：“我们对鸟类的许多假设都是基于20世纪初甚至更早的研究。然而，鸟类表现出智力和适应性；它们可以进行文化调整。我的研究强调了对这些变化保持开放的重要性，而不是假设鸟类会依赖与森林看起来不同的过去相同的资源。”

例如，太平洋鹪鹩体现了这种适应性。虽然这种鸟在不列颠哥伦比亚省的繁殖季节传统上在广阔的森林区域筑巢，但艾斯特观察到它们在秋冬季节将栖息地扩展到新的区域。“它们正在侵入住宅区，进入人们的雪松树篱，”他指出。“我们在城市环境中看到了它们的数量显著增加。”

这种变化可能表明它们正在适应不断演变的景观。艾斯特总结说：“我们需要考虑的不仅仅是保护大型公园，还要认识到整个城市景观的重要性。”

他坚信城市规划者不应忽视城市内过渡区域的价值。虽然大型森林和田野在繁殖季节至关重要，但住宅后院和社区绿地在不同季节也提供了必需的食物来源，例如浆果和种子。

虽然气候变化常常被立即归咎于鸟类种群下降，但将这些损失单纯归因于气候变化更为复杂。栖息地丧失、食物供应波动以及非本土物种的竞争等其他因素也起着重要作用。

艾斯特分享了他对研究各种影响因素的兴趣。他认为，全面了解影响物种下降的复杂关系，尤其是涉及人类互动的关系是关键。城市环境可能为这种探索提供理想的背景。

该研究由不列颠哥伦比亚大学的凯·M.A.·陈、佛蒙特大学的本科生摩根·E·弗莱彻以及布莱恩·贝卡吉共同撰写。