研究揭示鸟类如何追踪不同季节的环境状况（致谢:杰里米·科恩）
据耶鲁大学（塔玛拉·鲁迪奇）：耶鲁大学生态学家杰里米·科恩在他纽黑文的办公室里体验了四季，从炎热潮湿的夏天到干燥寒冷的冬天。但他想到，他的许多研究对象——北美鸟类——避开了季节，而是在它们的迁徙路线上寻找全年相同的天气条件。
在一项与耶鲁大学生态学和进化生物学教授沃尔特·杰茨(Walter Jetz)合作完成的新研究中，科恩试图更好地了解不同种类的北美鸟类如何跟踪这些偏好的气候条件(生态学家称为环境生态位)，以及哪些特征，如饮食、体型或行为，可能会预测物种之间的这些不同策略。
他们在《全球生态学和生物地理学》杂志上发表文章，揭示了该研究中包括的600多种物种的不同生态位跟踪策略，这些策略是通过跟踪当地环境的平均值和可变性来定义的，并与这些物种的生态特征显著相关，如体型或饮食。
Jetz实验室的副研究员科恩说:“我们发现，一些迁徙物种可以全年跟踪温度或降雨量，不怕麻烦地经历全年相同的天气，而其他物种则全年经历季节条件的强烈变化。”
Jetz是耶鲁大学文理学院的成员，也是耶鲁大学生物多样性和全球变化中心的主任。
对于数以百万计的单个鸟类出现记录，科恩利用卫星气象数据确定了每个记录所经历的环境条件，这使他能够评估每个物种所经历的环境条件在整个季节中是如何变化的。这项分析第一次考虑了天气变化的重要性，而不仅仅是平均天气变化在决定鸟类如何跨季节追踪它们的生态位方面的重要性。过去的研究只评估了平均天气条件，留下了关于鸟类生态和潜在脆弱性的重要知识空白。
科恩说:“这是第一次，我们可以确定哪些物种需要全年天气条件的平均值和可变性的严格一致性。”“当试图确定对气候变化的脆弱性时，这是非常重要的信息，气候变化正在改变天气条件的平均值和可变性(或不可预测性)。”
科恩发现，长距离的迁徙者，如原声莺，是极好的生态位追踪者。它们的迁徙能力意味着它们一年到头都能找到自己喜欢的环境。小型鸟类，如绿头啄木鸟和食虫鸟类，如捕蝇草，也倾向于全年密切跟踪它们的生态位，而大型鸟类和草食或杂食性鸟类，包括许多啄木鸟，能够全年承受各种条件。
(左)一只栖息在树枝上的前单性莺。(右)一只红腹啄木鸟紧紧抓住树皮。致谢:杰里米·科恩
科恩说:“知道谁有狭隘的要求，谁能承受更广泛的条件，可以帮助我们预测气候变化的脆弱性。”
严格的生态位追踪者可能会发现自己比那些更灵活的物种更难以应对不断变化的气候，正如科恩发现的那样，这些生态位追踪策略的分布不是随机的。“现在我们有了一个框架，可以根据不同鸟类物种的特征，预测对平均值和变异性变化的脆弱性，甚至是我们在研究中无法涵盖的物种，”他说。
揭示这些模式并非易事。为了这项研究，科恩和杰茨不得不综合来自600多种鸟类的数百万次发生记录的数据，以及来自NASA MODIS仪器和CHELSA气候数据集的22年天气数据。
科恩说，即使在十年前，这样的事业也是不可能的。但是今天，他说，有大量关于鸟类的观测数据，这主要归功于全世界“公民科学家”的贡献。科恩还依靠他在耶鲁大学生物多样性和全球变化中心的同事最近开发的工具，“轻松地用数百个物种的精细气象数据注释数百万次观察。”
对科恩来说，这项研究仅仅是个开始。虽然鸟类可能是动物界中最著名的迁徙者，但几种有蹄类动物——包括鹿和驼鹿——甚至蝴蝶在全年迁徙中可以部分跟踪它们的环境生态位。
“最近对许多其他物种的跟踪数据的激增将很快使我们能够在其他分类群中提出这些问题(关于季节性生态位跟踪和气候变化脆弱性)，”科恩说，他乐观地认为他的框架将在不久的将来广泛适用于这些群体。
科恩说，尽管许多关于物种和气候变化之间关系的研究将世界上的物种描述为“气候变化的受害者”，但新的发现表明，生态位跟踪可能是一些物种利用季节移动来缓冲不断变化的环境条件的重要工具。
他说，尽管如此，人类活动造成的气候变化的速度和程度在近几十年来是前所未有的，将许多物种推到了他们从未经历过的境地。
科恩说:“重要的是要了解野生动物可能如何处理气候变化加速带来的持续后果，以便随着气候变化加速，我们可以防止生态群落和生物多样性的崩溃，同时避免生态系统服务的损失。”
