APP下载

内蒙古乌兰察布地区鸟类区系组成及生态分布

2016-12-09李波杨贵生赵利军梁晨霞张雨薇杨帆

四川动物 2016年1期
关键词:居民区区系乌兰察布

李波, 杨贵生*, 赵利军, 梁晨霞, 张雨薇, 杨帆

(1.内蒙古大学生命科学学院,呼和浩特010021; 2.乌兰察布市环境保护局,内蒙古乌兰察布012000)



内蒙古乌兰察布地区鸟类区系组成及生态分布

李波1, 杨贵生1*, 赵利军2, 梁晨霞1, 张雨薇1, 杨帆1

(1.内蒙古大学生命科学学院,呼和浩特010021; 2.乌兰察布市环境保护局,内蒙古乌兰察布012000)

2012年10月至2013年12月对内蒙古乌兰察布地区的鸟类区系及生态分布进行了调查研究。共记录到鸟类215种,隶属于17目48科。其中留鸟42种,夏候鸟101种,旅鸟67种,冬候鸟5种;繁殖鸟143种,构成区系的主体。繁殖鸟中古北界种类有118种,占繁殖鸟总数的82.5%,鸟类区系具有典型的古北界特征。国家Ⅰ级重点保护鸟类有5种,国家Ⅱ级重点保护鸟类有28种。依据地形地貌和植被类型,将该地区划分为湿地、林地、草地、农田、居民区5种生境,其中,湿地鸟类丰富度、多样性指数和均匀度指数最高,居民区鸟类丰富度、多样性指数和均匀度指数最低;优势度指数在居民区最高,在湿地生境中最低。从不同生境鸟类群落间β多样性的变化看,湿地与林地之间物种更替变化最大,群落相似性小;农田与居民区物种更替变化小,群落相似性大,与聚类分析的结果相一致。对该地区不同生境鸟类群落结构及其之间的关系进行了分析,探讨鸟类对栖息环境的选择以及鸟类与环境的关系。

乌兰察布;鸟类区系;生态分布;群落多样性

鸟类区系是在漫长历史过程中鸟类演化及鸟类与环境条件相互作用的结果。环境作用于鸟类,鸟类依赖于环境又反映环境的变化(赵洪峰,雷富民,2002)。每一种鸟类都以一定的方式生活于某一特定的栖息地内,并从中获得其所需的食物、隐蔽处和水等生存条件以及生活和繁殖的场所,逐渐形成对特定栖息地的适应,进而产生栖息地的偏好性和选择性(郑光美,2012)。内蒙古自治区乌兰察布市处于草原向荒漠过渡的居间位置(马毓泉,1998),地域辽阔,自然景观多样,鸟类资源丰富。有关乌兰察布市的鸟类资源曾有过一些研究报道(邢莲莲,杨贵生,2003;格日乐图,2004),但迄今尚未对该地区鸟类进行过系统研究。为了给生态环境的保护及相关研究提供基础资料和理论依据,于2012年10月—2013年12月对乌兰察布地区鸟类区系组成和生态分布进行了系统调查和研究。

1 自然环境概况

乌兰察布市地处内蒙古自治区中部,地理位置109°16′~114°49′E,39°37′~43°28′N。地形自北向南由蒙古高原、乌兰察布丘陵、阴山山脉、黄土丘陵四部分组成。属温带大陆性季风气候,气候干燥,春秋季多风干旱,夏末秋初雨水较多,冬季寒冷。昼夜温差大,年平均气温4.7 ℃,极端最低气温-32.4 ℃,极端最高气温33.5 ℃,年平均无霜期113 d。全年降水量较少,年平均降水量369 mm,年蒸发总量1962.1 mm。风向夏季为西南风,冬季为西风、西北风,风速较大,年平均风速3.2 m·s-1。因大青山横亘中部的分隔,形成了前山地区比较温暖、雨量较多,后山地区较寒冷而多风的特殊气候。

乌兰察布市北部地区属于中温型荒漠草原,南部地区属于暖温型典型草原(杨贵生,邢莲莲,1998)。依据自然环境和植被类型将该地区的生境大致划分为5种类型:(1)湿地:主要由河流、湖泊、水库及湿地周围浅水沼泽地(芨芨草Achnatherumsplendens草滩、芦苇Phragmitesaustralis沼泽地等)组成。主要河流有大黑河、浑河、二道河、饮马河、塔布河、霸王河、泉玉林河;主要湖泊有岱海、黄旗海、察汗淖尔、五台海、大淖海子、西海子、涝利海、三海洼、董家村海子、玻璃海子、乌兰淖尔等。(2)林地:林地植被群系主要有辽东栎Quercusliaotungensis林和华北落叶松Larixprincipis-rupprechtii林,主要分布在南部的蛮汉山、苏木山等地,另外全市各地还有一些人工林以及草原上的稀疏林地。(3)草地:北部荒漠草原以小针茅Stipaklemenzii、沙生针茅S.glareosa、短花针茅S.breviflora、无芒隐子草Cleistogenessongorica、多根葱Alliumpolyrhizum、蒙古韭A.mongolicum等组成了小针茅荒漠草原,另外还有一些荒漠成分如珍珠猪毛菜Salsolapasserina、霸王Sarcozygiumxanthoxylon、红砂Hololachnasongarica、沙苁蓉Cistanchesinensis等。南部典型草原为少杂类草的大针茅S.grandis、克氏针茅S.krylovii、糙隐子草C.squarrosa草原。(4)农田:乌兰察布市实有耕地1.6×106hm2。其中,高产、低生态效益的马铃薯Solanumtuberosum占种植面积的40%左右,低产、低效的小麦Triticumaestivum占20%左右,该地区是内蒙古荞麦Fagopyrumesculentum主产区之一,另外还有胡麻Linumusitatissimum、燕麦Avenasativa、玉米Zeamays等农作物。(5)居民区:全市11个旗、县、市、区的一些村落和街区。

2 研究方法

2.1 样带选取及其划分

依据调查区的地形地貌、植被类型,在5种生境中布设样带或样点进行调查。共布设样带70条,样点35个(图1),对所有的样带和样点都进行了6次调查。

2.2 调查方法

鸟类种类和数量的调查采用样线法和固定半径样点法(郑光美,2012)进行。

样线法:在调查区各种生境类型样地内选取样线。在天气晴好的条件下,选取鸟类比较活跃的时间段,利用麦哲伦海王星Triton 2000手持GPS记录每一条调查样带的具体位置,沿着确定的方向在样带中心线步行行进,2~3人一组以l~1.5 km·h-1的速度在样线上行进,以LEICA Geovid 10×50BA双筒望远镜观察并记录前方和两侧各50 m内的鸟类实体及鸣叫个体。每条样带长1 km,面积为10 hm2(1000 m×100 m)。样点法:选择固定样点,用GPS记录样点坐标,以LEICA Geovid 20-60×77 BA单筒望远镜记录半径200 m范围内观察到的鸟类的种类和数量。并结合鸟类的飞行姿态和鸣声等综合特征来确定具体种类和数量,不确定的鸟类使用佳能5D MarkⅢ(100~400 mm镜头)数码相机拍照,结合《中国鸟类图鉴》(颜重威等,1996)等资料进行鉴定。鸟类物种分类依据《中国鸟类分类与分布名录 第2版》(郑光美,2011),分布型划分依据《中国动物地理》(张荣祖,1999)。

2.3 数据分析

图1 乌兰察布地区鸟类调查样带和样点分布图

Fig. 1 The distribution of transects and samples of bird survey in Ulanqab

均匀度指数采用Pielou指数J(Pielou,1975)计算:J=H′/Hmax,其中,Hmax为理论上最大的多样性指数,即Hmax=ln-S。

物种β多样性是指在一个梯度上从一个生境到另一个生境所发生的种的多样性变化的速率和范围。它用来研究群落之间的种-多度关系(张金屯,2004)。本文采用Cody β多样性指数进行计算,c=[g(H)+l(H)]/2,其中,g(H)为沿生境梯度H增加的物种数;l(H)为沿生境梯度H失去的物种数,即在上一个梯度中存在的而在下一个梯度中没有的物种数。

相似性系数Jaccard指数测度公式:Cj=c/(a+b-c),Sorenson指数Cs=2c/(a+b),其中,c为2种生境共有的鸟种种类,a和b为2种生境各含有的鸟类种数。

调查数据使用软件SPSS 19.0和Excel进行处理和分析。

3 结果与分析

3.1 鸟类区系组成及特征

3.1.1 鸟类区系组成 根据1年的实地调查,记录鸟类158种,同时根据已有文献资料(邢莲莲,杨贵生,2003;格日乐图,2004)总结出鸟类58种,共计215种,隶属17目48科。其中,留鸟42种,占该地区鸟类总种数的19.5%;夏候鸟101种,占47.0%;旅鸟67种,占31.2%;冬候鸟5种,占2.3%。繁殖鸟(包括夏候鸟101种和留鸟42种)143种,占66.5%,具有显著优势,构成了乌兰察布地区鸟类区系的主体。其中长尾山椒鸟Pericrocotusethologus是本项调查发现的内蒙古鸟类新纪录。

非雀形目鸟类26科130种,占该地区鸟类种数的60.5%;雀形目鸟类22科85种,占39.5%。

3.1.2 区系特征 繁殖鸟中,古北界的种类有118种,占繁殖鸟总数的82.5%,其中,古北型61种,占古北界种类的51.7%,全北型20种,占16.9%,中亚型17种,占14.4%,东北型14种,占11.9%,东北-华北型3种,占2.5%,华北型1种,占0.8%,高地型2种,占1.7%;东洋界的种类有18种,仅占繁殖鸟总数的12.6%,其中,东洋型12种,占东洋界种类的66.7%,喜马拉雅-横断山区型2种,占11.1%,环球热带-温带型4种,占22.2%;不易归类的种类6种,占繁殖鸟总数的4.2%;季风型1种,占繁殖鸟总数的0.7%。

3.2 珍稀濒危鸟类

3.3 鸟类的生态分布

3.3.1 不同生境鸟类群落α多样性 乌兰察布地区不同生境鸟类多样性指数、丰富度、均匀度指数、优势度指数等群落结构指数计算结果见表1。可以看出,湿地鸟类种数和数量明显多于其他4种生境,丰富度最高(9.2366),且Shannon-Wiener指数也最高(3.1930);居民区丰富度最低(2.7950),且Shannon-Wiener指数也最低(1.2403)。种数:湿地>林地>草地>农田>居民区;数量:湿地>林地>居民区>草地>农田;丰富度:湿地>林地>草地>农田>居民区;多样性指数:湿地>林地>草地>农田>居民区;均匀度指数:湿地>草地>林地>农田>居民区;优势度指数:居民区>农田>草地>林地>湿地。湿地鸟类最为丰富,与实际观测相符。

表1 乌兰察布地区不同生境鸟类群落结构指数

3.3.2 不同生境鸟类群落间β多样性 β多样性的测度主要有两方面内容:基于物种分布界限的物种更替和基于物种组成的群落相似性。在本文中,从前者角度分析的主要有Cody β指数,从后者角度分析的主要有Jaccard指数与Sorenson指数。不同生境鸟类群落之间β多样性指数见表2,可以看出,农田和居民区生境间的Sorenson指数最高(0.6780),湿地与林地生境间的Sorenson指数最低(0.1724)。鸟类群落Jaccard多样性指数与Sorenson多样性指数变动趋势相同,Cody多样性指数与Jaccard多样性指数、Sorenson多样性指数的变动趋势相反。

表2 乌兰察布地区不同生境鸟类群落间β多样性指数

3.3.3 不同生境鸟类群落间聚类分析 将乌兰察布地区不同生境鸟类的种类和数量作为变量,利用SPSS 19.0软件进行系统聚类分析(组间平均联接法Between group linkage,度量标准Pearson相关性)(图2)。

图2 乌兰察布地区不同生境鸟类群落间聚类分析树状图

农田与居民区最先聚为一类,系数为0.9654,说明农田与居民区生境的鸟类群落结构最接近,而湿地的鸟类群落结构与其他4种生境的差异较大(系数为0.0260),最后聚为一类。

4 讨论

4.1 区系分析

在动物地理区划上,乌兰察布市北部地区属于古北界中亚亚界蒙新区东部草原亚区阴山以北中温型荒漠草原省,南部地区属于内蒙古高原中温型典型草原省,西南小部分地区属于东亚亚界华北区黄土高原亚区大青山以南丘陵平原省(杨贵生,邢莲莲,1998)。鸟类区系组成中,古北型、全北型、中亚型种类占优势地位,分布有云雀Alaudaarvensis、角百灵Eremophilaalpestris、蒙古百灵Melanocoryphamongolica、大短趾百灵Calandrellabrachydactyla、短趾百灵C.cheleensis、毛腿沙鸡Syrrhaptesparadoxus、斑翅山鹑Perdixdauurica、穗Oenantheoenanthe、沙O.isabellina、白顶O.pleschanka等蒙新区典型鸟种,其中蒙古百灵为本亚区特有种。属于东北区的种类如白腹鹞、白枕鹤、灰头麦鸡Vanelluscinereus、黑嘴鸥L.saundersi、白腰雨燕Apuspacificus、田鹨Anthusrichardi、楔尾伯劳Laniussphenocercus、红胁蓝尾鸲Tarsigercyanurus、北红尾鸲Phoenicurusauroreus、褐柳莺Phylloscopusfuscatus、金翅雀Carduelissinica、三道眉草鹀Emberizacioides、红颈苇鹀E.yessoensis等向该地区渗透,并成为多种生态环境中的重要组成部分。此外还有华北区成分的鸟类,如大杜鹃Cuculuscanorus、普通翠鸟Alcedoatthis、普通雨燕A.apus、红尾伯劳L.cristatus、山噪鹛Garrulaxdavidi、灰喜鹊Cyanopicacyanus等,东洋型的鸟类和季风型鸟类山斑鸠Streptopeliaorientalis、大嘴乌鸦Corvusmacrorhynchos等也扩散到此地。由此可见,该地区鸟类是以蒙新区为主,东北区、华北区、蒙新区相互渗透,少数南方类型种类扩散到此的区系特征。新记录到的长尾山椒鸟可能是由于气候变暖原因导致的向北扩散,其分布型为喜马拉雅-横断山型。气候变暖使东洋界部分适应性强的鸟类分布向北扩展(孙全辉,张正旺,2000)。

4.2 鸟类生态分布分析

栖息地(或生境)指动物生活的周围环境,即指在动物个体、种群或群落在其生长、发育和分布的地段上,各种生态环境因子的总和。鸟类栖息地大致反映了3个层次的含义:鸟类的地理分布区;在分布区内它们的生活环境(大生境);及在此环境中鸟类进行一切生命活动的场所(小生境)(楚国忠,郑光美,1993)。动物栖息地选择行为表明可供选择的栖息地之间存在差异,而这些有差异的栖息地恰好为野生动物提供了不同的生态环境,从而影响着它们的生存与繁衍(杨维康等,2000)。由于许多环境因子和生物因子的不同,如食物、水源、繁殖条件、隐蔽条件,导致不同生境中鸟类群落结构的变化(杨帆等,2012)。从乌兰察布地区鸟类群落结构来看,湿地的鸟类丰富度、多样性、均匀度明显较高,优势度最低,湿地及周边芦苇沼泽地为鸟类提供了丰富的食物资源和良好的隐蔽、繁殖地带,在迁徙季节,有大量集群的鸟类在湿地周边栖息觅食。水鸟的种类和数量都较多,湿地环境吸引迁徙候鸟停留是造成湿地鸟类物种丰富度较高的重要原因。农田生境为一些食种子和杂食性的鸟类提供了大量的食物,尤其是秋收时,一些粮食散落在地上,吸引了大量鸟类。居民区鸟类丰富度、多样性、均匀度最低,优势度最高,主要是杂食性的鸟类活动,该生境人为干扰程度较大,主要是一些伴人的鸟种,麻雀、喜鹊、乌鸦等杂食性鸟类数量较多,但种类较少。

从鸟类群落间关系来看,不同生境之间β多样性,Cody β多样性指数的变化趋势与Jaccard指数和Sorenson指数的变化趋势相反,3种指数反映的结果实质上是一致的,说明湿地与林地间的群落结构差异最大,物种更替程度最高,鸟类对栖息地的选择以植被类型为基础,湿地与林地环境及植被差异较大,水鸟很少到林地活动。农田和居民区的群落结构最为相似,物种更替程度最低,2种生境人为干扰程度都较大,一些伴人的鸟种在2种生境分布较多,食物资源较相似,尤其对于一些杂食性鸟类来说,农田生境一般都距离村落较近,2种生境间鸟类容易相互扩散。聚类分析与群落结构指数的结果具有一致性。

4.3 鸟类与环境关系

鸟类与环境的关系非常密切。而鸟类对环境变化的高度敏感性,常被用于检测环境变化。环境破坏会导致生境破碎化,进而降低当地的鸟类多样性。我们在调查中发现,位于商都县的一处湿地因受到淀粉厂排出污水的影响,整个湖水呈红色,很少有鸟类在此栖息。丰镇市鱼儿湾公园中的湿地主要是丰镇电厂的温排水,在某种程度上加速了水体富营养化的进程(许炼烽,1990)。Julia等(2005)对2种的研究表明,其丰富度与水体营养载荷极显著相关,且的丰富度与水体富营养程度呈正相关,说明了鸟类对水体环境变化的反应敏感。而人为干扰较少的天然湿地,如岱海、涝利海等地的鸟类多样性明显较高。黄旗海由于近年来水量减少、水质盐碱化严重,鸟类多样性明显降低。由于鸟类的活动范围大,因而可以应用鸟类作为大范围生态系统的评价指标。

楚国忠, 郑光美. 1993. 鸟类栖息地研究的取样调查方法[J]. 动物学杂志, 28(6): 47-52.

格日乐图. 2004. 哈素海、岱海、黄旗海湿地鸟类的调查研究[J]. 内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版), 33(3): 294-299.

马毓泉. 1998. 内蒙古植物志:第一卷:第2版[M]. 呼和浩特: 内蒙古人民出版社: 166-167.

孙全辉, 张正旺. 2000. 气候变暖对我国鸟类分布的影响[J]. 动物学杂志, 35(6): 45-48.

邢莲莲, 杨贵生. 2003. 内蒙古辉腾锡勒地区鸟类研究[J]. 内蒙古大学学报(自然科学版), 34(6): 663-667.

许炼烽. 1990. 试论滨海火电厂温排水对水体富营养化的影响[J]. 环境污染与防治, 12(6): 6-8.

颜重威, 赵正阶, 郑光美, 等. 1996. 中国鸟类图鉴[M]. 台北: 翠鸟文化事业有限公司.

杨帆, 杨贵生, 邢璞, 等. 2012. 内蒙古鄂尔多斯高原鸟类区系组成及其特征[J]. 干旱区研究, 29(3): 450-456.

杨贵生, 邢莲莲. 1998. 内蒙古脊椎动物名录及分布[M]. 呼和浩特: 内蒙古大学出版社.

杨维康, 钟文勤, 高行宜. 2000. 鸟类栖息地选择研究进展[J]. 干旱区研究, 17(3): 71-78.

张金屯. 2004. 数量生态学[M]. 北京: 科学出版社.

张荣祖. 1999. 中国动物地理[M]. 北京: 科学出版社.

赵洪峰, 雷富民. 2002. 鸟类用于环境监测的意义及研究进展[J]. 动物学杂志, 37(6): 74-78.

郑光美. 2011. 中国鸟类分类与分布名录(第2版)[M]. 北京: 科学出版社.

郑光美. 2012. 鸟类学(第2版)[M]. 北京: 北京师范大学出版社.

Julia MF, Miguel AES, Francisco RA,etal. 2005. Aquatic birds as bioindicators of trophic changes and ecosystem deterioration in the Mar Menor lagoon (SE Spain)[J]. Hydrobiologia, 550: 221-235.

Pielou EC. 1975. Ecological diversity[M]. New York: John Wiley & Sons Inc.

Simpson EH. 1949. Measurement of diversity[J]. Nature, 163(4148): 688.

附录 乌兰察布地区鸟类区系及生态分布

续附录

续附录

续附录

续附录

续附录

Notes: Resident type: S. Summer visitors, R. Resident, P. Passage migrants, W. Winter visitors; Distribution type: W. Oriental type, U. Palaearctic type, C. Holarctic type, M. Northeast type, E.North China type, O2.Global temperate-tropical type, O5.Temperate-tropical type in Eastern Hemisphere, We. Global temperate-tropical type, D. Central Asian type, X. Northeast-north type, E. Monson type, P. Upland type, H. Himalaya-Hengduan Mountain type; Protection level: Ⅰ. Class Ⅰ national protected species, Ⅱ. Class Ⅱ national protected species; ①, ② and ③ represented the species in Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora (CITES) Appendix Ⅰ, Ⅱ and Ⅲ, respectively; Data resource: A. Field survey, B. Literatures; The number in the habitat type repersented the number recorded.

Avifauna and its Ecological Distribution in Ulanqab of Inner Mongolia

LI Bo1, YANG Guisheng1*, ZHAO Lijun2, LIANG Chenxia1, ZHANG Yuwei1, YANG Fan1

(1.College of Life Sciences, Inner Mongolia University, Hohhot 010021, China;2.Environmental Protection Bureau of Ulanqab, Ulanqab, Inner Mongolia Autonomous Region 012000, China)

The avifauna and ecological distribution of birds in Ulanqab of Inner Mongolia were investigated from October 2012 to December 2013. A total of 215 bird species were recorded, which belonged to 48 families, 17 orders. Among of which, 67 were passage migrants and 5 were winter visitors; 143 were breeding birds, consisting of 101 summer visitors and 42 residents. Moreover, the majority of the local avifauna were breeding birds. The elements of Palaeoarctic realm played important roles in this avifauna. Among the recorded birds, 5 species were the class Ⅰ national protected birds, and 28 species were the class Ⅱ national protected birds. The habitats were divided into five types (wetland, woodland, grassland, farmland and residential area) according to topography and vegetation types. The wetland had the highest richness diversity index and evenness index of avian community, whereas the residential area had the lowest. However, the residential area had the highest dominance index of avian community, whereas the wetland had the lowest. Based on the study of β diversity index between the avian communities of different habitats, the similarity index of the communities was the lowest between the wetland and woodland, and the species turnover rates was the fastest. The similarity index of the communities between the farmland and residential area was the highest, and the species turnover rates was the slowest. Moreover, these changes were consistent with the result of cluster analysis. This study analyzed the communities of bird and the relationship in different habitats, and investigated the avian habitat selection and the relationship between birds and the environment.

Ulanqab; avifauna; ecological distribution; community diversity

10.11984/j.issn.1000-7083.20150180

2015-05-14 接受日期:2015-10-10 基金项目:国家自然科学基金项目(J1310039)

李波(1988—), 男, 硕士研究生, 主要从事动物生态学研究, E-mail:libo2002325@sina.com

*通信作者Corresponding author, E-mail:13848146598@163.com

Q959.7

A

1000-7083(2016)01-0129-12

猜你喜欢

居民区区系乌兰察布
赣粤地区蕨类植物区系新资料
乌兰察布玛珥式火山口群的发现与研究
“熊”视眈眈
中钢黄金珠宝考察乌兰察布
内蒙古灌木植物多样性及其区系分析
乌兰察布之夜
集萌社
2016年乌兰察布市一次罕见寒潮天气分析
是谁让危险品企业埋伏居民区?
不同施肥处理对农田土壤微生物区系和功能的影响