译文:巴统猛禽计数项目:来自格鲁吉亚共和国巴统瓶颈通道的秋季迁徙猛禽统计数据

文摘   旅游   2024-10-23 08:00   北京  

简介:

今年秋季,和几个喜欢猛禽的鸟友一起拜访了黑海最东边的世界级猛禽迁徙圣地——每个秋季会有超过一百万只猛禽迁徙通过的巴统(Batumi)猛禽迁徙瓶颈通道。虽然没有时间和能力参与到BRC(Batumi Raptors Count)项目中作为计数志愿者,但我也花了一些时间浏览了BRC的网站,并仔细阅读了其中的一篇介绍整个项目尤其是数据统计方案的文章。个人感觉他们的方案设计,现场组织以及数据的整理方面有可以借鉴之处,细读之下,顺手就将该文章全文翻译出来,有感兴趣的同好不妨一读。

附图和附表整理起来太过麻烦就没有翻译,各位自行阅读。有些物种的名称与大陆常见叫法未必一致,也请读者自行核对翻译比较仓促,参考了AI翻译,且并没有非常细致的校对,错漏在所难免,请读者包涵,包涵,包涵

BRC网站和文章简介:

BRC是Batumi Raptors Count的缩写。网址为:https://www.batumiraptorcount.org/

在其中的数据页面能够看到大量的历史数据,包括每天的数据,全部都是公开的。


该页面的最下方是本文的链接,网页上的小标题是“How was this data collected and processed?”。读者可以从这里获取下面这个译文的原文(PDF格式)。也可以从文末阅读原文获得文章链接。

文章的首页如下:

以下是译文:



巴统猛禽计数项目:来自格鲁吉亚共和国巴统瓶颈的秋季猛禽迁徙统计数据

摘要

在东非-古北界(候鸟)迁徙系统中,最重要的地理瓶颈之一位于黑海最东端和小高加索山脉之间,格鲁吉亚共和国的巴统北部。自2008年以来,巴统猛禽计数(BRC)的公民科学家们从8月中旬到10月中旬每天监测秋季猛禽的迁徙通道,收集重点候鸟物种的数量以及年龄和性别的详细信息。完整的BRC数据集最近通过全球生物多样性信息设施(Global Biodiversity Information Facility , GBIF)公开。在这里,我们描述了过去10年如何收集、管理和处理计数据以进行趋势分析。这个数据集为监测21世纪东非-古北界迁徙通道中迁徙猛禽种群的状态提供了一个独特的基线。我们讨论了可能遇到的困难,并希望我们的监测数据的公开发布能够促进旧大陆猛禽迁徙监测的迁徙通道大规模和全大陆范围的合作。

Keywords 关键词:

黑海迁徙通道,捕猎的鸟类,瓶颈,公民科学

引言

在战略地理位置如海岸线和地形引导线等地点对候鸟进行计数,可能是一种监测广泛分布的常见物种的种群趋势和迁徙时间的低成本高效益的方法。迁徙计数甚至可以作为繁殖鸟类调查的替代方法,特别是对于那些行为隐秘或者在世界偏远地区难以进入的栖息地繁殖的物种。因此,在20世纪,在全球主要的翱翔(soaring)鸟类迁徙通道上建立了监测站点,并使用标准化的迁徙计数来监测全球的迁徙猛禽(Bednarz et al. 1990; Kjellen and Roos 2000; Shirihai et al. 2000; McCarty and Bildstein 2005; Bensusan et al. 2007; Farmer et al. 2007; Filippi-Codaccioni et al. 2010; Martín et al. 2016)。在21世纪初,在重要的猛禽迁徙通道上建立了新的监测站点,如哥斯达黎加和巴拿马沿中美洲迁徙通道的站点(PorrasPeñaranda et al. 2004; Batista et al. 2005),泰国的雷达山和Khao Dinsor(DeCandido et al. 2004, 2008),以及尼泊尔的Thoolakharka(DeCandido 2013)。在本文中,我们描述了由巴统猛禽计数项目组织(BRC)收集的猛禽迁徙计数数据,这是一个于2008年在格鲁吉亚共和国东黑海沿岸建立的猛禽迁徙计数项目。

很多自然爱好者报告了在东黑海迁徙通道上猛禽的大规模聚集(Villkonskii 1897; Andrews et al. 1977; Magnin 1989; Van Maanen et al. 2001; Abuladze 2008, 2013)。鉴于此,BRC项目发起人动员了一个国际团队,在2008年和2009年对该地区进行了为期两个月的调查。团队包括了几十个志愿者,其中大多数是经验丰富的迁徙计数员和观鸟者。这些试点计数显示,在巴统瓶颈汇聚的猛禽数量比之前估计的要大得多,使东黑海迁徙通道成为非洲-古北界迁徙系统中最重要的迁徙通道之一:包括超过全球10种猛禽种群的1%(Verhelst et al. 2011)。它迄今为止,记录了最集中的鹃头蜂鹰Pernis apivorus (Linnaeus, 1758),乌灰鹞Circus pygargus (Linnaeus, 1758),草原鹞Circus macrourus (Gmelin, 1770),和白头鹞Circus aeruginosus (Linnaeus, 1758)的秋季迁徙通道。

到2011年,BRC为那些通过迁徙计数最有可能获取到相关种群生态趋势的物种设计了一个计数方案,从而有可能提供一个用于保护的有用的监测工具。目标物种的选择基于(1)巴统年度飞行相对于全球种群估计的相关性(Verhelst et al. 2011),(2)物种的保护状况,以及(3)物种特定的飞行行为和时间,例如物种计数的容易程度。举例来说,翱翔迁徙鸟相对容易计数,因为它们经常以大群体通过,在有利的观测点清晰可见,并且通常在地平线上方几百米的高度飞行。相比之下,许多小型猛禽(例如雀鹰Accipiter nisus Linnaeus, 1758)难以计数,因为它们单独迁飞,低空飞越地面和森林冠层,尤其在多云条件下更是如此。

专注于特定物种使我们能够更好地标准化计数工作,提高数据质量。也就是说,我们能够记录更多的精确辨识的、包括年龄、性别和其他相关信息的观测值。此外,我们根据当地条件调整了不同物种的计数策略,以获得尽可能高质量的计数数据。除了猛禽,我们还决定记录蓝胸佛法僧 Coracias garrulus (Linnaeus, 1758)、欧斑鸠 Streptopelia turtur (Linnaeus, 1758)、白鹳 Ciconia ciconia (Linnaeus, 1758)、黑鹳 Ciconia nigra (Linnaeus, 1758) 和灰鹤  Grus grus (Linnaeus, 1758)。记录这些物种几乎不需要额外的努力,而收集的信息可能有助于监测这些物种在东非-古北界迁徙系统中的不稳定保护状况。

在本文中,我们描述了BRC数据集,为纪念BRC成立10周年,该数据集已通过全球生物多样性信息设施(GBIF)公开提供,网址为 https://www.gbif.org/dataset/d19c0287-15ee-45fd-b810d30e8026a785。我们描述了我们的研究地点以及不同物种在当地飞行的路径和策略,详细阐述了我们的志愿计数员使用的计数方案,并解释了我们的数据管理策略。我们还讨论了用户可能遇到的困难(原文:potential Pitfalls),并提供了有用的脚本(https://bitbucket.org/batumiraptorcount/gbif-data),用于处理计数数据进行趋势分析。我们认为,迁徙计数数据应始终公开发布,以建立一个跨所有非洲-古北界迁徙通道的协作性猛禽迁徙监测网络。更一般地说,我们希望我们的数据集能够加强东部黑海迁徙通道对候鸟全球重要性的认识。尤其是,我们透明和开放的研究方法有望激励区域政策制定者采取紧急保护行动,以解决格鲁吉亚黑海沿岸仍然普遍存在的非法狩猎猛禽的行为(Magnin 1989; Van Maanen et al. 2001; Abuladze et al. 2011; Jansen 2013; Sandor et al. 2017)。

巴统瓶颈的全球重要性

自2008年以来,在巴统记录了35种猛禽,自2012年以来每年统计的猛禽数量超过一百万。在2008年和2009年的前两年试点计数之后,我们将年度物种总数与 BirdLife International 的全球繁殖鸟类种群估计进行了比较,以评估巴统瓶颈的全球重要性(Verhelst et al. 2011)。基于在试点计数期间获得的现场经验,计数工作流程得到了进一步改进,自2011年以来每年我们都持续以极大的努力进行计数。基于这些高质量的计数,我们现在可以分别估算不同年龄组的年度计数,并将 BirdLife International(2018年)的最新繁殖鸟类种群估计与几个目标物种的成年鸟计数进行比较(表1)。

这次重新评估加强了我们的信念,即每年有全球意义上的大量成年猛禽通过巴统瓶颈。我们的鹃头蜂鹰计数超过了全球最大的繁殖种群估计数(表1),显然这表明该种群的规模实际上比目前估计的要大得多,尤其是考虑到在西欧和中欧繁殖的鹃头蜂鹰中还有数万个体是通过其他迁徙通道迁徙的。

地理、天气和候鸟猛禽的飞行路径

大多数穿越大高加索山脉西部的猛禽可能会穿越科尔基斯平原(Colchis Plains)前往巴统瓶颈。瓶颈位于黑海东海岸和小高加索山脉丘陵之间的最窄点,就在格鲁吉亚共和国巴统市北部(图1)。在内陆,跨高加索走廊定义得不太清楚,但在大高加索和小高加索山脉的大山谷和分水岭地区有大量的猛禽汇聚,例如在Kazbegi(Tholin 2010)、Mtkvari山谷、阿拉扎尼和Javakheti高原(Abuladze 2013)。在东高加索,一个重要的鸟类迁徙通道位于阿塞拜疆的里海西海岸,这也被大量的鹞和其他猛禽使用(Heiss and Gauger 2011)。无论是在一年之中还是跨年,在跨高加索迁徙走廊和东黑海迁徙通道之间可能很少有翱翔猛禽的交换,当然,这还需要通过追踪研究等实证研究来确认。

在瓶颈区域的东侧没有明确的地理限制。传闻的观测和卫星追踪数据甚至表明,像漠鵟 Buteo buteo vulpinus (Gloger, 1833) 和小乌雕 Clanga pomarina (Brehm, 1831) 这样的物种可能会飞到离海岸50公里远的地方。然而,在大多数日子里,特别是在监测季的前半段,陆地-海洋微风循环在下午产生强烈的云层覆盖山区,导致猛禽的本地飞行路径在一天中迁徙活动高峰时段向海岸转移。在季节的后半段,山区通常云层覆盖较少,像漠鵟和小乌雕这样的晚迁物种在瓶颈内的通道变得不那么集中在海岸线上(Vansteelant et al. 2014)

巴统的候鸟猛禽通道受到区域性天气条件的影响。我们基于云层覆盖的卫星图像检测到的长时间持续降雨会导致巴统北部的翱翔猛禽积累(Wehrmann 2012)。因此,这样长时间的不利天气之后往往会跟随着一段超乎寻常的(多的)猛禽迁徙。从巴统开始,翱翔鸟类继续沿着海岸线向南更远的地方,或者通过例如Chorokhi山谷进入土耳其东北部的内陆地区(Andrews et al. 1977)。

图1。巴统瓶颈位于跨高加索迁徙走廊的西海岸部分(主图,基于Abuladze 2013),在东黑海迁徙通道上拥有最强大的候鸟猛禽通道。两个山顶监测站(红点)位于格鲁吉亚西南部巴统市附近的小高加索山麓(插图)。

计数方法

监测站点

迁徙计数同时在两个监测站开展,以覆盖大约12公里长的横断面线。两个监测站位于山顶,可以无阻碍地向北俯瞰地形,并且彼此可见。1号站(41°41.0683’N, 41°43.815’E)负责监督Sakhalvasho村的沿海迁徙,位于海岸线2.4公里处,海拔324米。2号站(41°41.22’N, 41°46.7583’E)位于1号站以东4公里处,海拔414米,负责监测从Shuamta村开始到从瓶颈的山区一侧的迁徙。在2008年8月17日至9月底的第一次试点计数开始时,2号站位于稍微偏北的Davituri,海拔较低(2A号站: 41°41.665’N, 41°47.3117’E),那里朝东的视线明显不如自2008年10月以来使用的位置。

显然,使用两个站点引入了不想看到的可能性:鸟被重复计数(即在两个站点上都被计数员记录),特别是当它们飞过两个监测站之间时。计数团队通过避免在外部重叠区域记录,并在中央重叠区域使用频繁的无线电通讯来最小化这种重复计数(图2)。所有鸟类都根据它们相对于监测站的距离进行分类记录。结合通过时间,这段距离信息可以用来在数据处理过程中检测和移除剩余的重复计数。图2是一个显示距离区划和重叠范围的示意图。

从2008年到2011年,我们偶尔在Chakvistavi村使用第三个监测站(41°40.73’N, 41°52.0183’E),位于2号站以东7.5公里处。这些计数主要在鹃头蜂鹰迁徙期间进行,与其他两个监测站相比,这里的迁飞数量较少。考虑到在这个偏远地点计数的高成本和处理增加的重复计数的方法困难,我们最终决定(只)使用两个监测站的计数策略。

计数方案

在2008-2010年试点计数期间收集的信息和经验指导了我们选择目标物种,我们定义了优先和次要物种。对于优先物种,我们期望长期计数能为种群数量监测提供相关信息。选择优先物种至关重要,因为我们根据它们的物候来确定我们的监测季,以确保充分的监测。

此外,我们的目标也包括一些次要物种,因为它们的数量少且通常容易看见,因此可以在计数优先物种的同时轻松地处理。这些包括像短趾雕Short-toed Snake-eagle Circaetus gallicus (Gmelin, 1788) 和 鹗Osprey Pandion haliaetus (Linnaeus, 1758) 这样的罕见猛禽,像 白兀鹫Egyptian Vulture Neophron percnopterus (Linnaeus, 1758) 和 猎隼Saker Falcon Falco cherrug (Gray, 1834) 这样受到威胁的物种,以及一些稀有或受到威胁的非猛禽,如蓝胸佛法僧 European Roller、鹈鹕 Pelecanus spp. 和鹳。不过,与优先物种相比,我们不会根据这些物种的物候调整监测季的起止日期。

不幸的是,并非所有鸟类都能在野外被识别到物种水平。这些鸟类被尽可能准确地归类到形态学组(表2)。为了估计这些组中每个优先物种的数量,我们需要考虑所有可能混淆的物种(见困难和建议下的完整程序)。因此,次要物种的清单被扩展到所有容易与优先物种混淆的物种,例如 白尾鹞Hen Harrier Circus cyaneus (Linnaeus, 1766)、乌雕Greater Spotted Eagle Clanga clanga (Pallas, 1811) 和 草原雕Steppe Eagle Aquila nipalensis (Hodgson, 1833)。

聚焦在目标物种上意味着计数协调员要优先考虑对这些物种的充分计数。例如,他们确保有足够的人统计优先和次要物种的数量,并且在某个有诱惑力的罕见鸟种经过站点或计数员被大量非目标鸟种的迁飞分心时监测鸟类。然而,用户应该了解到,在Verhelst等人(2011年)对试点计数的分析之后,我们在2011年停止了对一些物种的标准化调查。

计数持续时间

根据2008-2010年计数期间最早和最晚优先物种的平均物候学,我们决定从8月17日到10月16日组织每日计数。更具体地说,我们从乌灰鹞Montagu’s Harrier的1%数量迁徙通过前三天开始,直到小乌雕Lesser Spotted Eagle的99%数量迁徙通过后三天结束,只有在雷暴或长时间的雨天才会中断。

每日计数时段从日出后一小时开始,日落前两小时结束。这些开始和结束时间基于(1)在试点计数期间收集的经验,表明只有一小部分翱翔鸟类在这个时间窗口之外通过,(2)可达性和到达两个监测站的通勤时间,以及(3)考虑到将计数时间再延长两小时对观察者的体能造成的沉重负担,特别是在8月底,监测每天持续多达十二小时。

然而,随着当地接待和合伴网络的增长,我们最终能够改善到达监测站的可达性和通勤。我们开始在1号站进行日出时不定期的实验性调查,发现在清晨,有相当多的鹞类就开始了它们当天的迁飞。鹞类能这样做是因为它们可以在没有有利的热气流条件下靠扇动翅膀-滑翔飞行(Spaar and Bruderer 1997)。因此,自2015年以来,我们在8月27日至9月27日的乌灰鹞和草原鹞的主要迁飞期间,每个站至少有两个计数员从日出开始每天计数。此外,自2015年以来,经常进行非常规的非标准化计数直到日落。我们在数据集中的“过滤器”列中标记了标准化和非标准化的观测。有关如何分离这些数据的详细信息,请参见标准化和非标准化观测的段落。

计数协调和数据录入

计数由有经验和缺少经验的观鸟者进行,他们作为志愿者至少计数两周。计数协调员筛选、选择和安排志愿者,以便每个站都可以有一个协调员和依据迁徙的强度、多样性以及计数员的可用性而安排的六到十二个计数员组成的团队配置。团队成员的经验在两个站点是平衡的,以便确保能够适当完成监测猛禽迁徙的任务。协调员指导数据记录方法,委派任务给计数团队,与另一个站点的协调员沟通,并在一天结束时检查数据。

迁徙的猛禽在通过横断面线后的十分钟内被记录到数据集中。对于鹞类、隼类、佛法僧、斑鸠和鸽子,数据在五分钟内被记录。这避免了长时间的不间断计数,使我们能够更详细地研究每日迁徙动态,并能够纠正两个站点之间的重复计数(见数据处理),每条记录包括物种识别、相对于站点的距离区划、时间,以及几个物种的更具体的年龄、性别和形态信息。

请注意,这样一条记录可以代表一个单独的个体或整个群体或流,也可以代表更大群体或流的一个子集,因为不同年龄、性别或形态的鸟类是分开记录的。在大量猛禽迁徙的时候,几分钟内在同一个距离区划上通过站点的独立个体的观测数量可能会累计,并作为一条单一记录输入。因此,与每条记录相关的数字并不代表群体大小。

鹃头蜂鹰的替代计数策略

鹃头蜂鹰的迁徙特点是其强度大,涉及大量鹰像河流一样在两个站点之间通过,有时持续不间断地进行数小时,这使得计数员很难将不同的鹰河(译者注:原文streams of bird,在这里我使用国内常用的“鹰河”一词以便于读者有一定的意象概念)分开。因此,我们在8月21日至9月9日的主要迁徙期间主要从1号站对鹃头蜂鹰进行计数。在这段时间里,很少有其他物种与鹃头蜂鹰在鹰河中混合,而且一年中这个时候的良好能见度通常使我们能够从这个站点计数即使是最内陆的鹰河。数据库中偶尔可见的2号站收集的记录是在能见度差使得单站计数不可行的时候采用的。由于这种方法产生的任何重复计数最终将按照本文后面描述的自动化处理流程与其他物种一样被移除(见重复计数移除)。

使用摄影技术识别猛禽

数字摄影已成为帮助识别易混淆物种的重要工具,例如成年和未成年的乌雕Greater Spotted或草原雕Steppe Eagle、成年白肩雕Eastern Imperial Eagle Aquila heliaca (Savigny, 1809)、雌性草原鹞Pallid Harrier和凤头蜂鹰Crested Honey-buzzard Pernis ptilorhynchus (Temminck, 1821)。影像经常用于难以识别的物种,例如能见度差的情况下或换羽特征不确定的鸟类。

猛禽的年龄鉴定

大多数猛禽可以根据形态特征(Forsman 2003, 2016)进行年龄鉴定,并且通常可以进行性别鉴定。我们尽可能多地收集鸟类的年龄信息。对于三种最常见的物种,鹃头蜂鹰、漠鵟和黑鸢 Milvus migrans (Boddaert, 1783),我们只对每天的一部分鸟类进行年龄分布抽样。

鹃头蜂鹰、黑鸢和漠鵟

对于鹃头蜂鹰、漠鵟(仅限2013年)和黑鸢,我们使用单独的年龄方案,即通过抽样个体而不是尽可能准确地记录所有的鸟。这些年龄方案仅限于在任一监测站的West1 (W1) 到 East1 (E1) 之间通过的鸟类。第二日历年的鹃头蜂鹰在欧洲极为罕见,而且在现场无法将年龄较大的亚成个体与成鸟区分开来。鹃头蜂鹰在撒哈拉以南非洲过冬,很少有亚成个体在第二日历年与成鸟一起返回欧洲(Corso 2012)。在巴统,2016年秋季有一个被拍摄到的第二日历年个体的记录(Wright et al. in press)。对于未成年的黑鸢,当大量个体在短时间内通过横断面线时,飞行中的年龄段确定是具有挑战性的。我们决定监测数量而不是所有年龄类别。因此,对于这三种物种,我们只区分幼鸟(juvenile )和非幼鸟(non-juvenile)。这些数据可以通过物种列中的缩写来识别(HB_JUV, HB_NONJUV, BK_JUV, BK_NONJUV, SB_JUV 和 SB_NONJUV)(译者注:几个缩写分别是 HB:蜂鹰,BK:黑鸢,JUV幼鸟,NONJUV非幼鸟)。

鹞类

鉴别雌性鹞类的年龄可能是一个挑战,而且在能见度差的情况下,远处的鸟很难与幼鸟区分开来。因此,当它们看起来要么是幼鸟要么是雌性羽毛时,我们将其记录为有色标的雌性。由于对于环尾鹞(译者注:原文是ringtail-harriers,大致指的是白尾鹞,鹊鹞,乌灰鹞,草原鹞这几个,雌鸟和幼鸟都长得有点像,尾羽带横纹的鹞子)来说,确定年龄通常比确定物种更容易,在包含了年龄的记录里,我们只相信草原鹞和乌灰鹞的记录。因此,在数据处理过程中,没有年龄信息的记录被重新分类为更广泛的“MonPalHen”类别(见表2)。

雕(译者注:原文large eagle,指雕)

为了可靠地区分雕,如小乌雕、乌雕、草原雕和白肩雕,首先确定它们的年龄是必要的(Forsman 2003, 2016)。我们需要所有大型雕类的年龄信息以进行彻底的识别。然而,与鹞类相比,我们无法在大规模迁徙的日子里记录每一个小乌雕的包括年龄信息的观测记录,但我们确保在站点上它们已被正确识别。最后,第五日历年的亚成年大型雕很难与更年长的雕区分开来,因此总是被记录为成年。

颜色形态

靴隼雕

虽然在巴统出现淡色、深色和中间形态,但我们只将淡色个体与所有非淡色个体(这里称为深色)分开(Forsman 2003, 2016)。深色形态个体占巴统所有靴隼雕的51.9%(n = 42,475)。这个数字与已知的深色形态靴隼雕在西班牙繁殖的鹰类中占20%,在俄罗斯东部繁殖的鹰类中占80%的东西梯度相匹配(Karyakin 2007)。

白头鹞

少数白头鹞是深色形态个体(0.4%,n = 47,274)。我们只记录深色形态的雄性,并注意到当能见度或光线条件差,或者当它们远离任一站点通过,或者当它们看上去是带颜色的雌性时,大量深色形态个体可能会被忽视。

东雀鹰和红脚隼的实验性计数

尽管监测红脚隼 Falco vespertinus (Linnaeus, 1766) 的迁徙模式很有趣,对于东雀鹰 Accipiter brevipes (Severtsov, 1850),试点计数已经确认了巴统迁徙数量占全球数量的比例(Verhelst et al. 2011),我们决定只对这些物种进行实验性计数,避免计数可能混淆的物种,如燕隼 Falco subbuteo (Linnaeus, 1758) 和雀鹰。实验性调查从2014年进行到2017年。为了避免主要单独迁徙的雀鹰和燕隼的非常费力的计数,东雀鹰和红脚隼只有在群体大小为五只或更多个体时才被计数,而不确定年龄和性别。方法上的挑战使得数据质量不高,不足以监测趋势,因此,我们没有继续这些监测统计。

漠鵟

在2008-2009年的试点计数之后,我们最初决定不在巴统监测漠鵟,因为我们知道这种物种大量迁徙穿过格鲁吉亚内陆(Tholin 2010; Abuladze 2013),而且几个优先物种的迁徙在漠鵟迁徙期间达到高峰,这增加了计数工作量。然而,经验告诉我们,志愿者计数员会因为不统计一种数量这么多的迁徙猛禽而感到非常沮丧。此外,将这个物种正式包括在计数中增加了每年统计达一百万只猛禽的可能性。因此,为了帮助扩大我们的潜在国际志愿者库,我们在2012年恢复了漠鵟的计数。

关于非法狩猎的数据

由于非法射击对巴统的几个迁徙的候鸟物种的影响,我们记录健康状况数据,无论是受伤还是死亡。这些数据有助于量化每年非法捕猎的数量和物种(Jansen 2013; Sandor et al. 2017)。

数据管理

多年来,数据记录和管理的效率大大提高(图3)。从2008年到2010年,我们在纸上做现场笔记,之后必须经过容易出错和耗时的手动数字化过程。2011年,我们转而使用带有数据库输入模块(palmtops)的手持计算机,在电池故障的情况下使用纸质笔记。2015年,我们转而使用trektellen.org的移动应用程序,该应用程序部分是基于巴统猛禽计数的方案和现场经验开发的。

在适度质量检查期间,计数协调员快速浏览记录,检查主要错误(使用简单标准,如稀有鸟类的大群体,或特定的年龄和性别组合),并在可能的情况下,通过与相关计数团队讨论这些观测来纠正它们。由于信息不足而受到怀疑的观测(例如,没有识别年龄信息而不被确认的乌雕)被降级到较不精确的水平(在这个例子中,到雕类)。

从2011年开始,计数数据每天从掌上电脑下载到项目计算机。然后计算每日总数,并手动输入到trektellen.org的在线数据库中,以便向公众提供每日更新。2015年过渡到trektellen.org应用程序时,适度数据质量检查和上传计数数据到trektellen.org的部分最终自动化。通过要求用户在必填字段中输入缺失数据,或提醒用户在物种识别、性别和年龄字段中的不兼容信息,该软件在数据录入之前就已经进行了有效性检查。图4显示了主要记录屏幕的示例。

数据处理

强化质量检查

在监测季期间,基于和计数协调员每日对数据有效性的适度质量检查相同的特征,指定的数据技术人员定期进行细致的数据集错误搜索。由于这个过程非常耗时,我们的经验表明,计数协调员通常不会在他们的日常工作中识别出所有数据错误。这个过程由一个自动化脚本程序完成,该程序确保最终计数方案的完整性,如果仍然检测到信息不充分,则该记录将会被降级。

重复计数移除

在产出GBIF数据前最重要的最后一步是检测两个站点之间重叠计数区域中所有剩余的重复计数。用R编写的自动化程序在不同物种的不同空间和时间窗口中检测潜在的重复计数(平均每年19,683个个体)。一般来说,我们区分较小和较大的物种是因为它们被探测到的距离不同(空间部分),以及它们的飞行行为不同(时间部分)。因此,对于隼和鹞等较小的物种,我们考虑在比大型物种更窄的空间重叠区和更短的时间窗口内的重复计数,因为后者(如鹰和鵟)从更远的地方就能看到。与积极拍动翅膀飞行的鹞、隼和雀鹰相比,翱翔鸟类也花费更多的时间通过瓶颈。为了找到发生重复计数的最适宜的时间框架,我们标记了已知在现场实地发生的重复计数,发现大多数情况下小型物种在两个站点的重复记录发生在±十分钟内记录,较大物种的重复记录则发生在±十五分钟内记录。

我们不仅在物种内部考虑潜在的重复计数,还考虑高阶形态组的重复计数。当检测到重复计数时,包含了更多详细信息的记录将被保留。例如,1号站的三只幼年草原鹞与2号站的十一条乌灰鹞的记录重叠,那么1号站的记录有更多详细信息因而得到保留,而2号站的记录则减去三。然而,如果通过对讲机确保了准确性,计数员可能会将记录特别标记为“单次计数”,以将它们排除在重复计数检测之外。另一方面,观察员会定期将少数被确认的重复计数标记为“重复计数”,以便在质量控制流程运行重复计数检查脚本的时候将它们整合起来。

这种处理重复计数的方法是保守的,也就是说,它检测到的重复记录比实际需要的要多。因此,我们的数据估算的是通过瓶颈的每种鸟种的最小数量。然而,重复计数占所有记录的不到1%,因此我们并不担心重复计数的移除会在我们的数据中引入重大偏差。为了透明起见,BRC的BitBucket账户(https://bitbucket.org/batumiraptorcount/gbif-data)上提供了自动化移除重复计数的R脚本的开放访问。

标记标准化和非标准化观测

数据集包括自2011年以来的标准化高质量观测计数(数据集列“filter”=1),自2015年以来进行的标准化清晨鹞计数(数据集列“filter”=2),2011年以来的非标准化观测计数,或来自2008-2010年的试点计数,或来自实验计数(数据集列“filter”=0)。对于大多数研究目的,建议只使用标准化观测。

结果

最终GBIF产品:自2008年以来的BRC迁徙计数

整个经过审查和处理的数据集在GBIF上以开放获取方式发布,网址为[https://www.gbif.org/dataset/d19c0287-15ee-45fd-b810d30e8026a785],且每年将在每个监测季之后更新。表3提供了最终数据产品的详细列描述。截至2018年的数据集包括来自标准化、试点、实验和非常规监测统计的超过400,000条观测记录。表4提供了自2011年以来处理过的所有目标物种及其相应形态学组的年度总数,不包括非标准化记录。表5显示了自最近整合了清晨计数以来对鹞总数的积极影响。将包括标准化和非标准化物种记录汇总,每年秋季迁徙期间通过巴统瓶颈的所有猛禽的总数(表6)超过一百万只。

分析的困难和建议

我们鼓励任何使用GBIF数据产品的用户联系BRC团队(mailto:research@batumiraptorcount.org),以讨论他们在特定用途上可能遇到的困难。在这里,我们提出了一些一般性建议,说明如何处理已知的困难,这些困难将普遍影响所有计划使用BRC计数数据的研究人员。

不鼓励直接使用trektellen.org的数据,因为这仅基于原始数据呈现总计数,不包括完整的数据检查和重复计数的纠正。trektellen.org数据集包括非标准化记录,如非目标物种的不定期观测、在标准化计数期间之外计数的鸟类以及试点或实验计数。我们强烈建议仅使用 GBIF 数据集中的标准化记录,方法是过滤出 “filter”一栏中值 = 1 的所有记录,并遵循以下建议计算每个物种的每日和年度总数。

在估算每日物种总数时,对未识别的鸟类(UID)进行校正

猛禽很难识别,特别是当大量的翱翔迁徙的鹰河在东边或者西边最远的区域通过瓶颈区,或者能见度差时。在这种情况下,鸟类通常常被识别为一般形态组。特别是对于环尾鹞,更多的鸟被识别到它们所属的形态学组(MonPalHen)而不是具体物种。为了将这些未识别的鸟类计入每个较高形态组的日物种总数,我们估算了相应物种的日比例,重新计算该形态组的每日物种总数,并将其与已识别鸟类的每日总数相加。我们开发了一个脚本,可根据计数站使用的嵌套形态组来迭代这一程序(图5)。例如,为了估算鹃头蜂鹰(HB)的每日总数,我们必须计算记录为鵟属Buzzard-SPEC、中型猛禽MediumRaptor和猛禽类Raptor-SPEC的鸟类中有多少可能是HB。为此,我们首先计算所有Buzzard中HB的每日比例,以估计类别Buzzard-SPEC中的HB数量,然后我们将这个数字加到HB的每日总数中,重新计算所有Buzzrad和鸢中HB的比例,以估算Medium Raptor类别中的HB数量;最后,我们估计所有猛禽中HB的每日比例,以估算Raptor-SPEC类别中的HB数量。

用于从本文所描述的最终GBIF数据产品中估算每日物种总数(包括和不包括UID)的R脚本可通过BRC BitBucket账户(https://bitbucket.org/batumiraptorcount/gbif-data)获得。这个脚本将读取GBIF数据集,并生成一个包含每个物种每日总数的表格。如果用户在使用这个脚本时遇到困难,BRC(research@batumiraptorcount.org)可应要求提供结果表。

使用关于年龄、性别和形态的数据

可以记录详细年龄和性别信息的鸟类数量差异很大,不仅取决于迁徙的强度,还取决于志愿观察者的经验。这也适用于具有特定(单独)年龄记录方案的鹃头蜂鹰和黑鸢。因此,具有年龄、性别或其他羽毛特征信息的记录不能直接用来检测年龄、性别或形态特定的迁徙策略和趋势。然而,可以在准确识别的鸟类子集中使用每日年龄组、性别和/或形态的每日比例,来估算这些组的每日总数(包括形态学组的重新计算)。

对于鹃头蜂鹰和黑鸢,我们强烈建议不要根据常规计数规程(物种值 HB、黑鸢)中的记录来估算年龄组和性别的日比例,而仅根据指定的年龄规程(参见 猛禽的年龄)。

趋势分析

对于年度总数不超过50-100个个体的物种(例如鹫类、大型隼)、项目未针对的物种,以及计数数据未覆盖整个迁徙期的物种(乌雕、草原雕、白尾鹞),数据可能不适用于趋势分析。此外,我们强烈建议只分析自2011年启动了成熟的计数方案以来的标准化数据。

致谢

我们非常感谢Irakli Goradze、Jimsher Mamuchadze、Karen Aghbabayan、Keith L. Bildstein、Arne Hegemann、Chris Trierweiler、Andrea Corso、Alexander Rukhaia、Mamuka Berdzenishvili、Tinatin Zoidze、Alexander Abuladze等人在项目的各个阶段提供的关键支持和建议。我们感谢Anna Sandor和Filiep T’Jollyn的巨大承诺和无尽的热情。Jan Putteman、Maël Sinoir、Nicolas Vandestrate、Marta Peris Cabré、Julio Roldán González、Arthur Green、Clement Rollant、Blanca Pérez、Aki Aintila、Charly Robinet、Adrien Bruni、Giacomo Biasi、Shi Xu、Hélène Larnac、Triin Kaasiku和Bart Hoekstra作为计数协调员是无价的。Gerard Troost通过开发trektellen.org数据库及其迁徙计数应用程序,彻底改变了我们的数据记录策略。Frank de Miranda和荷兰-格鲁吉亚鸟类学基金会在为本论文筹集资金方面发挥了重要作用。没有Ruslan Lomadze、Merabi Dilaverov、Elza Makharadze及其在Sakhalvasho和Shuamta的家人和邻居的好客,巴统猛禽计数项目是不可能开展起来的。最后但同样重要的是,我们永远感谢过去十年参与BRC的数百名志愿者。

在Netherlands Biodiversity Information Facility的资助下 (资助号. Du-FdeM-1802), BRC项目的数据通过GBIF公开提供。

参考文献(略,请自行查询原文)


写在翻译完成之后的几句心得:

读了包括本文在内的几篇BRC相关的论文,在现场也和几位监测员在空闲的时候(天气不好没鸟的时候)简单聊了一些。BRC的组织者们和志愿者们充满热情和理想,他们希望通过这个监测项目带动更多人参与进来,希望当地人能够认识到迁徙的猛禽并不仅仅是打猎的对象,还可以通过生态旅游等方式获取经济上的收益,从而减少狩猎,促进保护,等等。

路且长,心中有光,甚好。

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动动帅的自然观察随笔
从小就喜欢上山爬树,下水摸鱼。观鸟,赏花,观虫,乐在其中。做自己的自然观察记录,也分享给大家。感谢您的关注!