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▲春季迁徙期间，鸻鹬类在中国和朝鲜边境的鸭绿江聚集成群（摄影：白清泉）。

鸻鹬类（shorebird）候鸟分布广泛，可出现在各大洲的沿海地区，部分物种的迁徙距离甚至超过 10,000 公里[1]。值得注意的是，途经我国的东亚-澳大利西亚迁飞区（EAAF）上许多鸻鹬类的种群数量急剧下降，其背后原因包括沿海栖息地污染[2]、气候变化[3]、栖息地丧失和狩猎[4]等。与其它因素不同的是，环境污染物对迁徙鸟类种群的影响在很大程度上被忽视了[5]。

EAAF 是世界上最受威胁但研究最少的迁飞区。这个区域从北极西伯利亚和阿拉斯加延伸到澳大利亚南部和新西兰，每年有近 800 万只候鸟在这个范围内迁徙。同时，这些候鸟面临着环境污染物暴露风险，尤其是位于迁飞区中段的中国、日本和朝鲜半岛沿岸，这些区域工业化进程对候鸟迁徙的威胁格外明显。汞 (亦称“水银”，Hg) 是全球备受关注的污染物之一，其具有远距离迁移和生物富集、生物放大作用，对人类和其它野生动物产生重大的健康风险[6]。研究表明，汞会致使候鸟行为改变[7]、起飞受损[8]和耐力飞行能力下降[9]，从而损害候鸟的健康。中国是全球大气汞排放量最高的国家，汞污染可能是导致EAAF区域鸟类种群数量急剧下降的一个重要因素。明确汞污染程度的加重和鸟类种群数量减少这两种现象之间的关系，对于阻止世界范围内水鸟种群数量下降至关重要，也可为制定有效的保护策略提供指导。

对于迁飞路线上的汞污染，我们还有很多不了解的地方。例如，鸻鹬类候鸟在不同的生活史阶段会遇到多少含量的汞？它们会面临哪些生态风险？哪些因素可以用于预测它们的汞暴露水平？

测量汞暴露量并评估其对鸻鹬类候鸟的潜在风险，这项工作面临多种挑战。鸻鹬类生活在广阔的空间范围，分布在相距遥远的大陆上，因此难以收集这些受威胁鸟类的有效生物样本。尤其在偏远的繁殖地，不仅人力难以到达，而且采集成本高昂。此外，我们必须使用非侵入性方法来确保研究工作不损害鸟类的健康且不会对鸟类保护工作造成负面影响。因此，需要使用一种高效且无损的采样方法。

▲越冬候鸟在受人为活动严重干扰的香港米埔湿地栖息（摄影：Katherine K-S. Leung）。

研究人员发现，羽毛可以成为鸟类体内汞生物累积的良好指标[10]，并可以有效地显示羽毛生长时所在区域的汞含量。鸟类的羽毛每年都处于“脱落-生长”的过程，羽毛脱落后鸟类会长出新羽毛，这些新羽毛可能会储存大量从周围身体组织吸收的汞。此外，在鸟类迁徙过程中羽毛（特别是飞羽）的收集较容易实现。经过仔细设计，科学家们开发出了一种可靠的采样方法，即使用羽毛作为非侵入性生物监测工具来评估鸻鹬类候鸟的汞污染暴露情况。

▲一只迁徙的红脚鹬在中国西藏自治区拉萨市的拉鲁湿地筑巢（摄影：蔡志扬）。

通过标准化羽毛采样方案（测量第六枚初级飞羽羽毛），我们在迁飞区范围内评估了 33 种候鸟的近 1000 只个体的汞污染暴露情况。我们发现，超过 1/3 鸟类的汞含量超过了毒性安全基准。部分种类汞暴露的风险更大，风险最大的是常见于淡水环境中的红脚鹬，尤其是在中国南部越冬地的个体。

对食物网中营养等级较低的鸟类类群（如鸣禽和鸻鹬类）而言，羽毛汞含量的差异可能由鸟类换羽时所在的区域决定。其它因素，如栖息地偏好（鸟类生活在海岸附近或内陆）、觅食中无脊椎动物的占比以及鸟类觅食方式（在水体表面或下方）也会有所影响。我们发现华南地区（香港米埔和雷州半岛）的鸟类体内汞含量明显较高，其次是澳大利亚和黄渤海，而温带和北极繁殖区的汞含量较低。

这项研究是首个对这些高度脆弱的迁徙鸻鹬类候鸟在整个洲际迁飞区尺度的汞暴露程度的系统评估。随着《水俣公约》等政策的实施，未来EAAF迁飞区内汞的排放量会有所下降，但野生动物体内的汞暴露的情况仍很复杂。本研究明确了汞暴露生物监测项目的热点区域（华南）和哨兵物种（Tringa 属），但仍然需要更多的研究来了解汞如何通过鸻鹬类候鸟的饮食在累积和传播，以及它如何影响候鸟的行为和生存机会。除了汞，候鸟在迁徙途中还会遇到其它污染物，这些有毒有害物质会在鸟类觅食的湿地生态系统中混合在一起，构成复杂的环境威胁。

这项研究为缺乏资料的鸟类群体中建立了汞暴露情况的基础数据，也为未来的监测工作提供了宝贵的参考。在此基础上，我们必须继续推进环境污染物和生物种群的监测工作，扩大研究范围，将其它污染物纳入进来，以帮助保护鸻鹬类候鸟这一全球重要的生物类群。

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论文作者：马艳菊，蔡志扬，Luke Gibson

参考文献：

[1]. Colwell, M. A. Shorebird ecology, conservation, and management. (Univ of California Press, 2010).

[2]. Yong, D. L. et al. Migratory songbirds in the East Asian-Australasian Flyway: a review from a conservation perspective. Bird Conserv. Int. 25, 1–37 (2015).

[3]. Van Gils, J. A. et al. Body shrinkage due to Arctic warming reduces red knot fitness in tropical wintering range. Science (80-. ). 352, 819–821 (2016).

[4]. Melville, D. S., Chen, Y. & Ma, Z. Shorebirds along the Yellow Sea coast of China face an uncertain future—a review of threats. Emu - Austral Ornithol. 116, 100–110 (2016).

[5]. Ma, Y., Choi, C. Y., Thomas, A. & Gibson, L. Review of contaminant levels and effects in shorebirds: Knowledge gaps and conservation priorities. Ecotoxicol. Environ. Saf. 242, 113868 (2022).

[6]. UN Environment. Global Mercury Assessment. http://www.unep.org/gc/gc22/Document/UNEP-GC22-INF3.pdf (2019).

[7]. Bottini, C. L. J., Whiley, R. E., Branfireun, B. A. & MacDougall-Shackleton, S. A. Effects of methylmercury and food stress on migratory activity in song sparrows, Melospiza melodia. Horm. Behav. 146, 105261 (2022).

[8]. Carlson, J. R., Cristol, D. & Swaddle, J. P. Dietary mercury exposure causes decreased escape takeoff flight performance and increased molt rate in European starlings (Sturnus vulgaris). Ecotoxicology 23, 1464–1473 (2014).

[9]. Ma, Y., Perez, C. R., Branfireun, B. A. & Guglielmo, C. G. Dietary exposure to methylmercury affects flight endurance in a migratory songbird. Environ. Pollut. 234, 894–901 (2018).

[10]. Appelquist, H., Asbirk, S. & Drabæk, I. Mercury monitoring: mercury stability in bird feathers. Mar. Pollut. Bull. 15, 22–24 (1984).