本文摘要:摘要:2017年5月至2018年9月,采用樣線法對觀山湖區(qū)的森林、湖泊、農田、建筑區(qū)和農林5類生境中的鳥類進行調查,共記錄到鳥類16目42科193種.鳥類種類最多的科為鶇科(23種).鳥類數量最多的科為鵯科(16.99%).中國瀕危物種紅皮書:易危2種.中國重點保護野生動物
摘要:2017年5月至2018年9月,采用樣線法對觀山湖區(qū)的森林、湖泊、農田、建筑區(qū)和農林5類生境中的鳥類進行調查,共記錄到鳥類16目42科193種.鳥類種類最多的科為鶇科(23種).鳥類數量最多的科為鵯科(16.99%).中國瀕危物種紅皮書:易危2種.中國重點保護野生動物名錄:一級保護物種1種、二級保護物種18種.分別按照食性、居留型、生態(tài)型和生活型對鳥類群落進行了分類及數量統(tǒng)計.不同生境之間比較顯示:1)鳥類種類實際觀察值和估計值從高到低均為:森林、湖泊、農田、建筑區(qū)和農林;2)每條樣線鳥類數量平均值從高到低依次為:湖泊、森林、農田、建筑區(qū)和農林;3)Shannon-Wiener指數從高到低依次為:森林、農林、湖泊、農田和建筑區(qū);4)每條樣線鳥類生物量平均值從高到低依次為:湖泊、森林、農田、農林和建筑區(qū).鳥類群落的Morisita-Horn相似性系數在建筑區(qū)-農田之間最大,在建筑區(qū)-森林之間最小.鳥類群落的Sorenson相似性系數在建筑區(qū)-農田之間最大,在森林-農林之間最小.主成分分析篩選了每類生境中對鳥類多樣性產生影響的主導因子.觀山湖區(qū)土地利用規(guī)劃中森林和湖泊屬于首要保護的生境,在“千園之城”等工程建設中,提高喬木、灌木多樣性和構建水體生境斑塊復雜性有助于提高鳥類多樣性.
關鍵詞:群落組成;群落特征;生境因子;多樣性;分布
目前,全球約一半的人口生活在城市.這個比例到2050年將增加到66%.這就預示著在未來的30年內城市占地面積會增加120萬km2[1].城市化區(qū)域人口集中,土地利用形式由森林和農田等轉變?yōu)槿斯ど?城市化進程中產生諸多的環(huán)境變化,例如,人類干擾增加、熱島效應、各種理化污染、棲息地破碎化及島嶼化、植被單一化且面積減小.這些環(huán)境變化對動物棲息地產生了很多負面影響,城市化是生物多樣性喪失的主要原因之一[1-2].城市化對鳥類多樣性的影響引起了廣泛的關注[3-4].生態(tài)學者們從群落、種群、個體到基因結構水平上對城市鳥類進行了研究[5].
多數研究顯示城市化降低鳥類物種數[3,6-7],個別研究顯示城市化對鳥類物種數沒有顯著的影響[1],或者提高了鳥類物種數[8].對鳥類數量而言,較多的研究表明:城市化進程中鳥類數量有增加趨勢,主要有樹麻雀(Passermontanus)和白鷺(Egrettagarzetta)等少數適應城市生活的鳥類[6-7].城市化過程中鳥類物種數及數量的動態(tài)可能與城市的規(guī)模、植被分布、水體分布、人工建筑密集程度等多種因素相關.
結合我國生態(tài)文明建設的重大戰(zhàn)略,貴州省貴陽市觀山湖區(qū)在2015年至2020年實施“千園之城”規(guī)劃,旨在著力打造一批主題鮮明、富有文化內涵、具有吸引力和生命力的公園,新建不同生態(tài)類型的公園總面積約20km2.在新建公園過程中,涉及植被配置、生境設計及與此相關的鳥類多樣性保護等問題.如何減少由于人口增長對物種多樣性帶來的負面效應是城市化過程中面對的挑戰(zhàn)[1],掌握城市鳥類群落狀況及其影響因子對制定城市鳥類多樣性保護有指導意義[4].本研究采用樣線法對觀山湖區(qū)的森林、湖泊、農田、建筑區(qū)和農林5類生境中的鳥類進行調查,為本區(qū)域提供鳥類群落的基礎數據,提出鳥類多樣性優(yōu)先保護的生境類型,進而為觀山湖區(qū)城市化建設中鳥類物種保護提供科學建議.
1研究區(qū)域概況
觀山湖區(qū)位于貴州省貴陽市西部,東靠黔靈山脈,南與三橋馬王廟接壤,西臨清鎮(zhèn)市,北與白云區(qū)毗鄰.觀山湖區(qū)總面積307km2,屬于亞熱帶濕潤溫和型氣候,年平均氣溫15.3℃,年平均相對濕度77%,森林覆蓋率約52%.
整個區(qū)域為典型的喀斯特山地,海拔高度在1140~1375m之間.觀山湖區(qū)的城區(qū)主要集中在東部,硬質化程度高,約占觀山湖區(qū)總面積的15%,其他的硬質地為鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民區(qū),這些居民區(qū)緊靠農田.主要水體有百花湖湖水面積14.78km2、觀山湖公園和金華湖湖水面積共0.4km2、閱山湖公園湖水面積0.3km2.森林主要分布在百花湖國有林場、云歸林場和姜家堡國有林場等.農田分為旱田和水田,旱田主要種植了玉米和蔬菜等,水田主要種植水稻,農田在整個區(qū)域主要在鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民區(qū)附近呈斑塊分布.
2研究方法
2.1鳥類調查
2017年5月至2018年9月,采用樣線法每間隔30~45d進行一次調查,一共進行了14次調查,每次2~4d,累計有效調查34d.劃分出建筑區(qū)、森林、湖泊、農田和農林5類生境,每類生境設置400~500m長度的樣線.建筑區(qū)、森林、農林和農田觀察樣線左右兩側50m范圍內看到和聽到叫聲的鳥,湖泊生境觀察水面方向80m及岸邊20m范圍內的鳥,在水面方向80m以內出現(xiàn)的小島也算在樣線范圍內.
每次3~4人用雙筒望遠鏡(KOWA,BD42,8倍),步行速度為1~1.5km/h進行鳥類調查.日調查時間在6∶30-10∶00和15∶30-18∶30之間.金腰燕(Hirundodaurica)和家燕(H.rustica)等用最大計數法.5類生境樣線條數分別為建筑區(qū)40條、森林156條、湖泊49條、農田68條、農林27條.為了避免數據關聯(lián),每次走過的樣線在紙質地圖上標記,保證樣線不重復并且每條樣線水平相距至少150m.樣線盡量均勻分布到整個觀山湖區(qū).
2.2生境因子調查
為了反映觀山湖區(qū)生境因子的特征,分析不同生境中鳥類群落結構差異的原因,記錄了觀山湖區(qū)5種類型生境中的9個生境因子。
2.3數據處理
鳥類數量級指某種鳥類個體數占鳥類個體總數的比值(P),分別將P10%、1%P<10%和P<1%定義為優(yōu)勢種、常見種和少見種.鳥類出現(xiàn)頻度指某種鳥出現(xiàn)的樣線條數占總樣線條數的比例.鳥類分類按照《中國鳥類分類與分布名錄》[9].根據食性將鳥類分為:食谷食蟲鳥類(GI);食肉鳥類(C);食果食蟲鳥類(FI);食谷鳥類(G);食蟲鳥類(I)和雜食鳥類(O).
[10]便于統(tǒng)計鳥類個體大小情況,將鳥類體質量(m)分為4組:m50g、50g
比較不同生境每條樣線上鳥類數量平均值以及鳥類生物量平均值時,數據均不滿足正態(tài)分布的要求(P<0.01;Kolmogorov-Smirnov檢驗),故數據分析均選用非參數檢驗的KruskalWallisH檢驗.分別比較不同生境之間的9個生境因子特征值時,只有海拔高度的數據滿足正態(tài)分布,用One-wayANOVA進行檢驗,用LSD法進行組間兩兩比較,其他8個生境因子特征值數據均不滿足正態(tài)分布的要求,全部選用KruskalWallisH檢驗.
3結果與分析
3.1鳥類群落組成
共記錄到鳥類16目42科193種15402只,其中,雀形目鳥類種類和數量均最多,分別占總種類和總數量的67.36%和92.48%.鳥類種類最多的科為鶇科23種,占總種類的11.92%.鳥類數量最多的科為鵯科2617只,占總數量的16.99%.數量最多的3種鳥為棕頭鴉雀(Paradoxorniswebbianus)、黃臀鵯(Pycnono-tusxanthorrhous)和樹麻雀,分別占總數量的12.37%、12.15%和11.99%.遇見頻度最高的水鳥為白鷺,占樣線條數的17.35%;遇見頻度最高的林鳥為白頰噪鹛(Garrulaxsannio),占樣線條數的57.94%.“三有”鳥類124種.IUCN瀕危物種紅色名錄:易危2種、極危1種、接近受危5種.瀕危野生動植物種國際貿易公約:Ⅰ類1種、Ⅱ類8種.中國瀕危物種紅皮書:易危2種.中國重點保護野生動物名錄:國家一級1種、國家二級18種.
《中華人民共和國政府和日本國政府保護候鳥及其棲息環(huán)境協(xié)定》附錄鳥類47種.《中華人民共和國政府和澳大利亞政府保護候鳥及其棲息環(huán)境的協(xié)定》附錄鳥類8種.食性:食肉鳥類18種、食果食蟲鳥類19種、食谷鳥類8種、食谷食蟲鳥類19種、食蟲鳥類85種、雜食鳥類44種.體質量(m):m50g112種,50g
3.2不同生境主成分分析
對9個生境因子變量進行主成分分析表明:5類生境中大于1的主分量累計貢獻率在64.30%~82.19%之間.旋轉后因子成分矩陣表明:建筑區(qū)中對主分量負荷量較大的生境因子為植被總蓋度、海拔高度、干擾程度和水面積;森林中對主分量負荷量較大的生境因子為喬木蓋度、植被總蓋度和水面積;湖泊中對主分量負荷量較大的生境因子為喬木蓋度、干擾程度和草本蓋度;農田中對主分量負荷量較大的生境因子為硬質地面積、喬木蓋度和灌木蓋度;農林中對主分量負荷量較大的生境因子為草本蓋度、喬木蓋度、灌木蓋度和海拔高度.
4討論
同一區(qū)域內鳥類分布依賴于生境因子的綜合作用[14-15],其中食物資源往往是決定鳥類群落結構和分布的關鍵因素[16],在食物豐富的區(qū)域鳥類可獲得更多的食物[14].觀山湖區(qū)的5類生境中的森林生境的喬木蓋度、喬木種類、灌木蓋度和植被總蓋度均最高,多種類型的植被及其垂直分層結構為多種食性的鳥類提供了豐富的食物和多重生態(tài)位[16],這可能是食谷食蟲鳥類、食果食蟲鳥類、食蟲鳥類、雜食鳥類、食肉鳥類及專有種鳥類種類均在森林生境中最多的主要因素.
研究表明,植被蓋度降低了生境斑塊之間的隔離程度,為物種提供了庇護所,從而為物種的移動提供了便利條件[17],觀山湖區(qū)森林植被茂盛,為畫眉科、鶯科和鹟科等隱蔽性強的鳥類提供了良好的活動場所,這可能是這些鳥類種類和數量在森林生境中比其他4類生境中多的原因之一.森林地面落葉形成的腐殖質為多種地面生活的土壤動物提供了生活環(huán)境[18],多種土壤動物為鶇科鳥類提供了食物,這是導致森林生境鶇科鳥類比其他4類生境多的重要原因.
同時也提高了森林鳥類專有種的種類數.觀山湖區(qū)5類生境中湖泊生境的水面積百分比遠高于其他4類生境,大面積水體為普通鸕鶿(Phalacrocoraxcarbo)、赤膀鴨(Anasstrepera)和綠翅鴨(A.crecca)等游禽提供了棲息和覓食場所[14],這提高了湖泊生境中鳥類多樣性及專有種的豐富度.這些鳥類多以魚蝦及水生動物為食,增加了湖泊中食肉鳥類的種類及數量(表2),而且這些水鳥個體大,導致湖泊生境鳥類的生物量高.
觀山湖區(qū)農田生境的草本蓋度最高,水稻及一些雜草種子為食谷鳥類提供了食物,這可能是農田生境中食谷鳥類種類和數量均最高的原因之一,同時,雜草生境有大量的昆蟲[19],對提高農田生境中雜食性和食蟲鳥類多樣性有利[16].建筑區(qū)的干擾程度高和硬質地面積百分比大都對鳥類多樣性不利[20],但是,觀山湖區(qū)除了東部相對集中的建筑區(qū)外,其他的建筑區(qū)主要是與農田交錯排布的鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民區(qū),鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民區(qū)房前屋后栽種的香樟和果樹上的果實吸引了白頭鵯(P.sinensis)和黃臀鵯等鳥類覓食,植物果實的分布和數量影響了對果實依賴性較強的鳥類的分布[15-16],居民區(qū)的生活垃圾也能吸引白頭鵯和樹麻雀等伴人生活的鳥類[16].
居民區(qū)與農田生境交錯斑塊排布使鳥類能快速地在這兩種生境之間交流,導致這兩種生境之間的鳥類相似性系數最高.在研究的5類生境中除了建筑區(qū)以外,其他4類生境中喬木蓋度對鳥類多樣性均有較大的影響,喬木不僅在水平結構上提供生態(tài)位,在垂直結構上也為鳥類分層覓食和隱蔽提供了生境[15].
觀山湖區(qū)除了東部區(qū)域人工建筑較密集,其他區(qū)域人口密度相對稀疏,城市綠化程度較高.鑲嵌在城市背景中的綠地空間在連接破碎化生境及維持生物多樣性方面起著重要作用[21-22].城市鳥類多樣性的保護要注重的不僅僅是恢復綠地面積,而且要注重為鳥類多樣性提供棲息生境的植被生態(tài)服務功能的恢復,在城市中維持或創(chuàng)造出半自然狀態(tài)的環(huán)境作為鳥類的庇護生境是城市規(guī)劃的重點之一[3].
整個觀山湖區(qū)自然和半自然的生境較多,這有助于提高鳥類多樣性.觀山湖區(qū)的建筑多分布在山坳之間,人居環(huán)境形成的“島嶼”與自然生境形成的“大陸”相互交錯分布,鳥類個體能在“島嶼”和“大陸”之間快速交流[16],這可能是觀山湖區(qū)鳥類種類相對較高的重要原因.在觀山湖區(qū)記錄到鳥類為193種,這比其他一些城市的鳥種類數要多,例如,上海市34種[23]、哈爾濱市121種[24]、南昌市144種[25].相對這些城市而言,觀山湖區(qū)植被蓋度更高,而且這些植被中自然植被比例高,這有助于提高鳥類多樣性[3].所以,城市建設過程中植被配置應該模擬自然生態(tài)系統(tǒng).
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5結論
森林和湖泊是鳥類種類、數量和受保護級別高的個體數量最重要的生境,在后期城市土地利用規(guī)劃中屬于首要保護的生境.從本文的研究結果來看,在“千園之城”等工程建設中,提高喬木、灌木和水體構建的生境斑塊復雜性有助于提高鳥類多樣性.
參考文獻
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作者:羅祖奎1,李揚2,徐曦3
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