天氣雷達、機器學習用于研究鳥類棲息習性如何隨氣候變化
來源：桑間濮上網
時間：2025-12-08 09:08:26
在遷徙之前，雷達空中食蟲動物，機器如燕子和馬丁斯，學習習性聚集在可能包含數千至數十萬只鳥類的用于研究公共棲息地。圖片來源：Kyle Horton
（神秘的鳥類地球uux.cn）據美國物理學家組織網（作者：Jayme DeLoss，科羅拉多州立大學）：包括燕子和馬丁斯在內的棲息氣候鳥類被稱為空中食蟲動物，它們控制昆蟲種群和蟲媒疾病，何隨并為農業提供價值數億美元的變化害蟲防治。但這些有羽毛的天氣人類朋友正在以驚人的速度減少，從1970年到2017年，雷達北美的機器物種減少了30%以上。
美國科羅拉多州立大學華納自然資源學院最近的學習習性兩項研究使用天氣雷達追蹤空中食蟲動物的活動，并探索它們的用于研究模式在過去20年中發生了怎樣的變化。他們研究了這些鳥棲息習性的鳥類變化，試圖確定為什么這種鳥類正在減少。
在遷徙之前，空中食蟲動物聚集在可能包含數千至數十萬只鳥類的棲息地。研究使用了21 來自大湖區12個天氣監測雷達站多年的數據發現，隨著氣溫變暖的長期趨勢，棲息高峰期和棲息后期在本季開始提前轉變。
“燕子和馬丁斯的共同棲息行為是它們生存策略的重要組成部分，”魚類、野生動物和保護生物學博士生、兩篇論文的作者瑪麗亞·蒂布爾喬·迪亞斯·貝洛蒂說。“了解是什么推動了這些年來這種行為的變化，這可能有助于我們弄清楚這些物種為什么一直面臨衰退，以及我們可以做什么來穩定它們的種群。”
適應他們的環境
由于氣候變化，植物和昆蟲在這個季節出現得更早。這種資源可用性的變化，或其他一些氣候信號，可能會導致更早的棲息和遷徙模式，這可能會對鳥類的健康產生影響。
“我們的研究結果表明，這種轉變可能會導致遷徙前的棲息季節縮短，這可能意味著鳥類沒有更多的時間來為即將到來的遷徙加油，”魚類、野生動物和保護生物學博士生、兩篇論文的作者Yuting Deng說。“這可能會導致它們在秋季遷徙期間生存的機會降低，或者在到達越冬地時身體狀況更糟。”
由鄧領導并發表在《全球變化生物學》上的這項研究發現，現在棲息活動高峰期的時間比20年前提前了4.5天，但在這個季節早些時候棲息的時間基本上沒有受到影響。
新技術
這項研究首次應用機器學習來過濾大量長期天氣監測雷達數據，以監測大型空中食蟲行為。這是首次在如此長的時間內對這些物種對環境變化的反應進行如此廣泛的研究。
天氣雷達使科學家能夠估計每個棲息地內的鳥類數量以及季節變化。與以前的方法（如定期人類觀測）相比，天氣雷達數據的一致性是有益的。這一新方法匯集了多個學科。
“這兩篇論文都是生態學、遙感和計算機科學交叉的高度跨學科工作的絕佳范例，”魚類、野生動物和保護生物學助理教授、兩篇論文的作者凱爾·霍頓說。
這張圖顯示了雷達捕捉到的伊利湖和圣克萊爾湖沿岸數十萬只燕子和馬丁斯的擴散。從2000年到2020年，每年都會觀察到黑框中突出顯示的三個棲息地。反射率值越高（以dBZ測量）表示鳥類密度越高。資料來源：Maria Tiburcio Dias Belotti
物以類聚
盡管成千上萬的鳥類聚集在一起是不可能忽視的，但由貝洛蒂領導并發表在《生態與保護遙感》上的第二項研究發現，小棲息地比大棲息地更常見。
貝洛蒂說：“較大的棲息地可能會吸引我們作為觀鳥者的注意力和興趣，但較小的棲息地似乎在整個棲息動態中發揮著同樣重要的作用。”。
研究人員還發現，在這項研究所涵蓋的整整21年中，大公雞每年都會在同一地點重現，而小公雞則不太一致。他們希望，更好地了解這些模式和監測種群數量將有助于制定保護措施。
