基于GPS-GSM跟踪定位的白头鹤栖息地选择研究

The correlation between species and their habitat is one of the hotspots in avian ecology studies. For many years, people have studied this issue by observing, banding, and satellite tracking. However, due to potential injures of birds in captures and high expense of tracking facilities, the study progress in this field is not well developed. Our project intends tocapture 30 Hooded Cranes safely by using independent designed harmless methods, and uses GPS-GSM tracker for the first time. After two years, over 500,000 distribution locations will be obtained. Combined with habitat characteristic data from GIS and other open accesses and data from those locations, over all data will be analyzed by using Species Distribution Model (SDM), such as Random Forest and Maxent (Maximum Entropy Models). This project is to reveal: 1) the characteristic of Hooded Crane’s habitat in various space scale, the keystone factors in habitat selection and measurements of the factors; 2) the different habitat selection preferences of Hooded Crane in various season phases; 3) the differences in habitat selection preferencesamong individuals and their cause. 4)the correlation between Hooded Crane’s fitness and the quality of different habitat types in various periods will be revealed. Besides, this project intends to analyze protected areas of Hooded Crane through model construction andprovide the population density and environment capacity of habitats of various types. This information is extremely significant to the conservation work of this species and the control of communicable disease from over concentration.

揭示物种与栖息地之间的关系一直是鸟类生态学的热点。多年来人们曾采用直接观察、环志、卫星跟踪等方法进行研究，但尚未解决安全捕获研究对象和跟踪设备昂贵这两大瓶颈性问题，限制了该方向研究的进展。本研究拟采用自主设计的安全捕捉法，捕获30只白头鹤，并首次引用新型GPS-GSM跟踪器对捕获个体进行追踪监测。将累计获取50余万个白头鹤实际分布位点。依位点实地调查并结合GIS及其它开放数据平台获取栖息地特征数据，通过随机森林和最大熵等模型对数据进行分析，拟揭示：不同空间尺度白头鹤典型栖息地特征，找出栖息地选择的关键因子并掌握因子测度；白头鹤栖息地选择随季节相的变化动态；不同类型个体生境选择的差异及原因。最终掌握不同时期、不同栖息地类型和质量与白头鹤适合度间的相关性。本研究还将通过模型手段对白头鹤分布区进行预测，并提供白头鹤在不同质量栖息地的密度和环境容纳量。这些数据对该物种的保护和疫源疫病的防控至关重要

揭示物种与栖息地之间的关系一直是鸟类生态学的热点。多年来人们曾采用直接观察、环志、卫星跟踪等方法进行研究，但尚未解决安全捕获研究对象和跟踪设备昂贵这两大瓶颈性问题，限制了该方向研究的进展。本研究采用了自主设计的安全捕捉法，捕获了30只白头鹤，并用新型GPS-GSM跟踪器对捕获个体进行追踪监测。已经累计获取了50余万个白头鹤实际分布位点。发现了白头鹤的“蝴蝶型迁徙路线”、松嫩平原是对白头鹤至关重要的迁徙停歇地（重要节点，宜加强保护）；证实了亚成体与成体之间在栖息地利用等诸多方面都有所不同，为《亚成体生态学》奠定了基础；通过长时间跟踪发现成年白头鹤的迁徙路线较为固定、对繁殖栖息地和越冬栖息地都非常忠实。这是成鸟的典型特征。对于那些尚未参与繁殖的亚成体而言，它们可以有若干个越冬地。夏季游荡时几乎“踏遍”所有繁殖区。这一点对于未来它们选择更加合适于自身的繁殖栖息地和越冬至关重要；相较于日本的越冬地，在中国长江中下游的白头鹤越冬地更加分散。原因较为简单：日本在越冬期投喂。这样既有益处（提高了越冬存活率，增加了白头鹤的种群数量）也有潜在的威胁（传染性疾病和寄生虫会趁机传播）。在中国长江中下游的白头鹤越冬地相对来说地域广阔，且多数聚集分布地点已经建立了保护区。这对白头鹤的安全越冬很有保障。还有少数个体在黄河流域越冬。特别是黄河口。若冬季气温不是很低，它们会稳定地居留在黄河三角洲的农田及芦苇沼泽和滩涂中。若隆冬时气温较低，它们中的部分个体会选择继续南迁至盐城等地。在迁徙过程中，大多数个体的迁徙会沿着海岸线进行并利用沿海栖息地。它们少选择海上迁徙。这也可能是长期进化选择的结果。符合进化稳定策略。依据跟踪数据和实地调查并结合其它开放数据平台获取的栖息地特征数据，通过随机森林和最大熵等模型对数据进行分析，发表了10篇学术论文。获得了2个发明专利的授权。研究成果为鹤类的保护以及疫源疫病监测提供了详实可靠地依据。