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江苏阜宁繁殖季鸟类群落结构及多样性特征

2020-06-18丁晶晶

江苏林业科技 2020年2期
关键词:阜宁生境鸟类

王 玄,刘 威,常 青,丁晶晶*,王 磊

(1.江苏省林业科学研究院, 江苏 南京 211153; 2.江苏盐城滨海湿地国家定位观测研究站, 江苏 南京 211153;3.生态环境部南京环境科学研究所, 江苏 南京 210042;4.南京师范大学生命科学学院, 江苏 南京 210023)

鸟类是自然生态系统的重要组成部分,与环境的关系十分密切,对栖息地变化的敏感性比较高,对维系自然生态平衡起着不可替代的作用,因此,鸟类被视为环境评价体系中最常用和最重要的指标之一[1]。农田是维持人类生活的土地基础,农田鸟类栖息环境的改变往往是长期而细微的。对其鸟类资源的调查,可以有效地反映农田环境质量的变化。近年来,全球变暖、农业活动加强、外来生物入侵等造成了全球鸟类栖息环境的剧烈变化[2]。鸟类的新纪录不断被报道,一些鸟类的分类地位也发生了变化[3-4],更需要最新的鸟类调查数据来更新其分类与分布状况。

阜宁地处淮河以北,农业发达,耕地面积89 928.19 hm2,占县域总面积的62.51%,成熟的农作物为繁殖季节鸟类提供了丰富的食物资源;此外,繁殖季鸟类具有领域性,求偶、鸣唱、觅食、育雏等行为较丰富,利于鸟类资源的调查。从鸟类的地理区系上看,阜宁属于东洋界和古北界的交接地带,具有华北区与华南区相混杂的过渡性特点[4]。为进一步了解以农田生境为主的县域鸟类资源状况,在江苏阜宁县开展平原农村地区繁殖季鸟类种群监测,掌握其种群及栖息地现状和受胁因子,为当地鸟类资源的保护提供基础数据。

1 数据与方法

1.1 研究区概况

阜宁县隶属江苏省盐城市,背倚苏北平原,面临苏中水网,南与建湖县毗邻,北与滨海县接壤,东与射阳县相连,西与淮安市、涟水县隔废黄河相望,西南与淮安市淮安区交界。县域介于北纬33°26′—33°59′、东经119°27′—119°58′之间,南北长52.5 km,东西宽48 km,面积1 438.29 km2。阜宁县属北亚热带向暖温带过渡性气候,其特点是季风显著,四季分明;雨水充沛,雨热同季;日光充足,气候温和。阜宁县境内河网稠密,主要河流有3条,即西部的废黄河、苏北灌溉总渠,中部东北部的射阳河。

1.2 鸟类调查方法

2018年5月上旬和2018年6月下旬,对江苏阜宁鸟类群落、鸟类多样性及其栖息环境进行了调查。依据阜宁地区植被类型和土地利用方式,将阜宁鸟类分布的生境分为5种,即乔木林、灌丛、农田、村庄(居住点)和湿地(内陆水体)。共设置11条鸟类调查样线,较为均匀地分布在阜宁全境,且覆盖阜宁5种生境类型,每条样线长3 km(如图1)。鸟类调查一般在日出后3 h内和日落前3 h内进行,观测时天气为晴天或多云。观测时行进速度一般为1.5—3 km/h,行进期间记录物种和个体数量,通常每条样线2人合作完成。使用双筒远镜观察(Zeiss Victory 8×42),或凭鸣叫声辨别鸟类,记录所发现的鸟类名称、数量和所在生境,使用佳能相机(Cannon 5DIV)记录影像资料等信息。使用《中国鸟类野外手册》[5]对所观察到的物种进行鉴定,鸟类的分类体系依据《中国鸟类分类与分布名录(第三版)》[4]。

图1 江苏阜宁繁殖季鸟类调查样线布设示意图

1.3 数据处理

依据生态系统分类及编码表,阜宁鸟类生境类型可以分为乔木林(农田林网、城镇绿地、林地等)、灌丛、农田(旱田、水田和园地)、村庄(居住地和交通建设用地)和湿地(河流、湖泊和沼泽)。按照每种鸟类数量占每种生境中鸟类统计总数的百分比(P),来确定优势种和数量级。当P>10%时,为优势种;当 1%

鸟类群落结构相似性指数选取 Sorenson (K)值说明 5种不同生境(乔木林、灌丛、农田、村庄及湿地)鸟类群落的差别[7]。

K=2c/ (a+b)

式中,K为相似系数,c为2个不同群落之间共有的物种个体数量,a为群落1中所有鸟类个体数,b为群落2中所有鸟类个体数。

选择 Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和 Simpson优势度指数研究鸟类群落的多样性[8]。

2 结果与分析

2.1 鸟类群落组成

如表1及附录Ⅰ所示,阜宁繁殖季共记录鸟类71种5 218只个体,隶属于14目41科,其中雀形目鸟类物种数和个体数均最高,共记录雀形目鸟类32种4 247只个体,占总物种数的比例为45.07%;其次为鹈形目的鹭鸟,共记录鹭鸟8种520只个体,占总物种数的比例为11.27%。

记录的鸟类中属于国家I级保护鸟类有1种,即东方白鹳(Ciconiaboyciana),占总物种数的1.41%;国家II级保护鸟类的有3种,分别为小鸦鹃(Centropusbengalensis)、红脚隼(Falcoamurensis)和游隼(F.peregrinus),占总物种数的4.23%;属于国家规定的“三有保护动物”(即国家保护的有重要生态、科学、社会价值的陆生野生动物)62种,占总物种数的87.32%。

表1 江苏阜宁繁殖季鸟类群落组成

从居留型上来看,阜宁繁殖季共记录留鸟33种,占总物种数的比例为46.48%;夏候鸟19种,占26.76%;旅鸟14种,占19.72%;冬候鸟5种,占7.04%。留鸟是阜宁繁殖季鸟类的主体,记录到的留鸟中雀形目鸟类24种,占留鸟物种数的72.72%。从地理分布型上看,阜宁繁殖季共记录广布种60种,占总物种数的84.51%;东洋界鸟类7种,占总物种数的9.86%;古北界鸟类4种,占总物种数的5.63%(见图2)。

2.2 生境利用及优势种组成

阜宁地区土地利用现状以农田为主,在农田生境中记录到的鸟类物种数也是最高的,共记录46种鸟类,占总物种数的64.79%;阜宁调查样区内河流纵横,湿地生境和乔木林生境内记录到的鸟类物种数相同,均为35种,占总物种数的比例为49.30%;城镇和村庄坐落于农田附近,该生境类型下记录到的鸟类主要为伴人鸟类,共记录24种鸟类,占总物种数的33.81%;阜宁地区的灌丛主要集中于村落、河道和农田附近,灌丛生境内共记录8种鸟类,占总物种数的11.27%(见图3)。

图2 江苏省阜宁繁殖季鸟类居留型(左)和分布型(右)

图3 阜宁繁殖季各栖息生境下的鸟类物种数(左)及个体数(右)

阜宁繁殖季鸟类群落个体分布数量上来看,最大的优势种是麻雀(Passermontanus),占到总个体数量的33.32%。在不同的生境中,优势种也具有明显的差异。在乔木林生境中,优势种为麻雀(P=21.81%)和黑尾蜡嘴雀(Eophonamigratoria)(P=14.49%);在灌丛生境中,优势种为棕头鸦雀(Sinosuthorawebbiana)(53.06%);在农田生境中,优势种为麻雀(P=27.99%)和喜鹊(Picapica)(P=12.93%);在村庄生境中,优势种为麻雀(P=59.11%)和家燕(Hirundorustica)(P=15.02%);在湿地生境中,优势种为白鹭(Egrettagarzetta)(P=17.10%)和黑水鸡(Gallinulachloropus)(P=10.93%)。

2.3 群落的多样性特征

繁殖季调查数据显示,5月阜宁地区累计记录56个物种,隶属于13目35科。6月阜宁地区累计记录到55个物种,隶属于13目32科;从记录的个体数看,6月记录的鸟类个体数高于5月记录的个体数;从鸟类分布的多样性和均匀性看,6月鸟类的多样性指数和均匀性指数均高于5月(见表2)。阜宁繁殖季鸟类群落结构Shannon-Wiener多样性指数为2.71,Pielou均匀度指数为0.64,Simpson优势度指数为0.33。阜宁繁殖季鸟类群落在不同生境中,多样性指数和均匀度指数有所不同。湿地生境中鸟类多样性指数最高,其多样性指数为2.76;其次为乔木林生境,多样性指数为2.73;多样性指数最低的生境为村庄,为1.53。在均匀度指数方面,湿地生境均匀度指数最高为0.78;乔木林均匀度指数其次,为0.77;村庄生境内鸟类群落的均匀度指数最低,为0.48(见图4)。

表2 江苏阜宁繁殖季2次调查结果及比较

图4 阜宁繁殖季鸟类不同生境内的多样性指数

通过比较阜宁繁殖季不同栖息生境下鸟类群落的相似性(如表3),发现湿地生境和农田生境内鸟类群落的相似性最高(0.92),2种生境内共有的鸟类物种数有25种,表明这2种生境内鸟类群落结构的重叠度高;村庄生境和湿地生境的相似性指数也很高(0.90),2生境内共有物种数为20种;农田生境和村庄生境内鸟类群落结构相似性指数也较高(0.89),2生境内共有物种数为23种;在这5种生境中,灌丛生境和湿地生境中鸟类群落的相似性指数最低(0.36),2种生境内共有物种数为6种。

表3 阜宁繁殖季各生境之间鸟类群落结构相似性指数

3 结论与讨论

3.1 不同生境鸟类群落结构特征

阜宁繁殖季鸟类群落中,雀形目鸟类无论在物种数和个体数上都占据主导地位。雀形目共记录32种,占物种数的45.07%;记录的个体数为4 247只,占总个体数的81.39%。按土地利用类型划分的5种生境中,大部分生境都适合雀形目鸟类的栖息和繁殖[9]。所记录的鸟类中,麻雀为地区优势种,共记录1 739只个体(5月记录740只,6月记录999只)。麻雀在农田、村庄和乔木林生境中均为优势种,这种现象主要与麻雀的生活习性有关。

阜宁地处淮河以北,属于东洋界和古北界的交接地带,调查显示,阜宁鸟类兼具东洋界和古北界鸟类的特征,阜宁繁殖季鸟类中大部分属于广布种(84.51%),东洋界鸟类(9.85%)略高于古北界(5.63%),这一结果符合阜宁地区在南北交错带的鸟种分布特点。从鸟类的居留型上看,留鸟(46.48%)>夏候鸟(26.76%)>旅鸟(19.72%)>冬候鸟(7.04%)。造成这种现象的主要原因是本次调查时间为夏季,调查主要针对阜宁地区繁殖鸟类,而大部分冬候鸟已离开调查区域。此外,本次调查中记录的灰背椋鸟为江苏鸟类新纪录。

3.2 不同生境鸟类群落多样性特征

动物群落的多样性与其栖息环境的复杂性呈现显著正相关关系,其空间异质性越高, 多样性越高。鸟类群落多样性是区域内综合因素作用的结果,栖息地质量、植物群落组成、地理及气候等都会影响鸟类群落多样性。鸟类群落的多样性指数一般分布在1.5—3.5[10-11],阜宁繁殖季鸟类多样性指数为2.71,表明阜宁地区鸟类的多样性水平处在中等水平。在适宜鸟类栖息的湿地生境中[12],阜宁湿地中鸟类的多样性指数为2.76,表明阜宁地区湿地生境中可能有影响鸟类栖息和分布的因子存在。农田作业中过量使用的化肥,会导致水体的富营养化,河道污染导致鸟类食物资源短缺,此外,部分地区的鱼塘和河道内的养殖塘有驱鸟现象,这都会降低湿地生境内的生物多样性[13]。村庄生境内鸟类的多样性指数(1.53)和均匀度指数(0.48)最低,优势度指数最高(0.74),主要原因是村庄生境结构单一,缺少鸟类栖息和繁殖的生境,村庄及附近的农作物等为麻雀和喜鹊等高度依赖人类生存的鸟类提供了便利,因此鸟类群落结构较为简单,优势种的个体数量较高,导致村庄生境内鸟类优势度最高。

农田和湿地生境鸟类群落的相似性指数最大(0.92),表明这2种生境鸟类群落之间的相似性最高,反映了农田生境和湿地生境之间环境因子的相似性也高。此外,农田和乔木林(K=0.86)、村庄和湿地(K=0.90)之间鸟类群落的相似性指数均较高。调查表明,阜宁的土地利用中主要为农田生境,农田周边有用于灌溉的人工河道和养殖塘等水域,导致农田生态系统和湿地生态系统之间环境因子有较大重叠。此外,阜宁地区农田林网建设较为完善,农田生境和乔木林生境有很大的重叠;村庄一般坐落于农田附近,因此各生境之间环境因子有重叠和交叉,在村庄生境中栖息的麻雀、乌鸫等雀形目鸟类也可以到农田生态系统中觅食。

3.3 鸟类栖息地面临的主要问题

阜宁地区农田生境具有较大规模,且通常保留一些自然及人工沟渠,栽种有防护林。调查显示农田生境内记录到的鸟类物种数最多,但同时也存在一些问题,鸟类繁殖季正是农忙季节,机械化农业活动对繁殖鸟类的影响较大。此外,依河而居的村庄附近水体富营养化现象严重,而水鸟的栖息觅食生境主要依赖水体,污染水体将无法给水鸟提供食物来源,进而会降低该地区的生物多样性。阜宁地区农田通常以水稻和小麦轮作,作物种类单一。阜宁农田斑块间以2—3行杨树为防护,形成农田林网的块状结构,林网树种单一,生境异质性较低,食物网结构简单,生态系统相对脆弱,需要不断施加人工辅助来维持其稳定性。

致谢:在鸟类观测和物种鉴定中,蒙南京师范大学生命科学学院鸟类监测团队以及江苏观鸟会邹维明和严少华提供帮助,谨此致谢。

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