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浙江青山湖鸟类及其季节变化

2010-05-29陆秋燕鲁庆彬

浙江农林大学学报 2010年2期
关键词:青山湖鸟类群落

贾 月,陆秋燕,鲁庆彬

(浙江林学院 林业与生物技术学院,浙江 临安 311300)

浙江青山湖是1964年因拦截南苕溪而形成的人工水库。大坝建成以前,该地区是以陆地为主的自然景观。建坝后,由于水体的淹没、隔离和分割作用,原来的陆地变成了水域。自青山湖形成以来,封山育林、退耕还林等生态保护工程在该地得到很好的实施,使该地区的景观格局发生很大变化。大型水利工程如大坝的修建造成了景观格局的变化和生态系统的改变,从而显著地影响水生和陆生生物的多样性,这种影响已经在国际学术界引起了广泛关注[1-4]。鸟类群落多样性在一定程度上是鸟类与周围环境及种间相互关系的综合反应,它对环境的变化比较敏感,可以视为环境变化的 “指示剂”[5-6]。为此,笔者对青山湖国家森林公园开展鸟类多样性及其季节变动研究,为有效保护和管理鸟类资源提供合理对策。

1 研究地区

青山湖国家森林公园建于1999年,位于浙江省杭州西郊临安市青山湖街道,距杭州30 km,距上海200 km。由一座长58.0 m,高24.1 m,顶宽5.5 m的大坝将南苕溪拦腰截住,集天目山麓之水于一湖,面积64.50 km2。

青山湖气候温暖湿润,光照充足,雨水丰沛,四季分明,属中亚热带季风气候。一年四季中,春秋季短,夏冬季长,季节特征明显。年平均气温为15.9℃,极端最高气温41.2℃,极端最低气温达-13.1℃,全年降水量为1427 mm,全年日照时数为1920 h,无霜期为234 d。

青山湖地区属低山丘陵河谷型地貌,较高的山丘有公山(海拔311 m),母山(海拔171 m),青山(海拔150 m),琴山(海拔139 m)等,南北东部坡度较大,山体部分坡度多在25°以上,西部坡度较小。湖区林木丰茂,花果遍地,蕴藏了丰富的动植物资源,其中,野生动物240余种,植物更为丰富,主要树种有马尾松Pinus massoniana,柳杉Cryptomeria fortunei,池杉Taxodium ascendens,杨梅Morella rubra,桃Prunus persica和李Prunus yedoensis等,还有远古孑遗裸子植物银杏Ginkgo biloba和国家一级保护植物夏蜡梅Sinocalycanthus chinensis等[7-8]。

2 研究方法

研究工作从2006年9月开始,于2007年8月结束,每月调查2次(上旬和下旬各1次),间隔时间在2周以上。每次8∶00开始调查,约10∶00结束。设定一条固定线路(样带),样带宽度为100 m,长度为约3000 m。于天气晴好时,用8倍双筒望远镜或20倍单筒望远镜,沿选定线路调查,记录出现的鸟类种类、数量、栖息生境与行为特征等。

所获数据利用Excel for Windows软件进行统计,各月观察数为每月2次调查的平均数。研究地区鸟类的迁留状态参考《中国鸟类野外手册》和《杭州野生动物图鉴》[9-10],并结合当地鸟类出现的季节和月份综合认定。

鸟类多样性通常使用香农-威纳指数测定[11],亦可以通过物种丰富度、优势度等加以表现[12-13]。物种多样性指数的计算参照Ludwig等[14]的方法进行。公式如下:D=Ni/S。其中,D为调查区某物种的密度(只·km-2),Ni为群落中某物种的个体数,S调查地区固定样带的面积。根据密度大小,把鸟类各种群作如下分类:优势种指在一定的区域内,种群密度≥100只·km-2者,种群数量很多,在群落中作用最为明显。常见种指在一定的区域内,种群密度为10~100只·km-2者,种群数量较多。少见种指在一定的区域内,种群密度为1~10只·km-2者,种群数量较少。罕见种指在一定的区域内,种群密度在<1只·km-2者,种群数量很少,虽然不是 “濒危”或 “易危”,但有生存危险[15]。

物种丰富度R=(n-1)/lnN。其中,n为群落的物种数,N为群落中所有个体的总数。采用香农-威纳指数公式计算多样性指数其中,Pi为物种i的相对频度。均匀度指数采用公式E=F/Fmax。其中,i=1,Fmax=lnn。优势度指数采用公式

用Paired Samples Test检验来分析不同时期数据的差异性。所有的统计分析均在SPSS for Win-dows 16.0软件包中运行,并借助标准生物统计书和研究文献来解释结果[16-17]。

3 结果

共观察到鸟类5469只79种,隶属12目30科,其中,国家二级保护物种5种,即鸳鸯Aix galericulata,阿穆尔隼 Falco amurebsis,灰背隼 F.columbarius,黑耳鸢 Milvus lineatus和卷羽鹈鹕 Pelecanus onocrotalus(表1)。青山湖鸟类组成中,属古北界的有32种(占40.5%),东洋界33种(占41.8%),广布种14种(占17.7%),表明古北界和东洋界种类占比例十分接近。从居留类型看,青山湖的迁徙鸟(包括冬候鸟23种、夏候鸟9种和旅鸟9种)较多,达到41种,留鸟较少,有38种,各占总数的53.5%和46.5%。

从分布型看,按《中国动物地理》[18]进行统计归类分析,青山湖的鸟类可分为8个类型,即古北型、东北型、全北型、东洋型、南中国型、热带亚热带型、温带热带型和温带型(图1),以东洋型和古北型最多,各有17种。

密度分析发现,青山湖全部鸟类群落的物种平均密度为19.23只·km-2。优势种有苍鹭Ardea cinerea,绿翅鸭 Anas crecca,白头鹎 Pycnonotus sinensis,丝光椋鸟 Sturnus sericeus,棕头鸦雀 Paradoxornis webbianus和树麻雀 Passer montanus等6种,占总鸟类物种的7.6%;常见种有15种,占19.0%;少见种有35种,占44.3%;罕见种有23种,占29.1%(图2)。这说明青山湖鸟类中,有生存危险的物种百分比较高,需要加强保护与管理。

按季节分析,青山湖鸟类群落波动较大,密度最高的是冬季,达到26.20只·km-2,鸟类种数达到47种;密度最低的为夏季,仅有11.94只·km-2,鸟类种数为33种。冬季与夏季鸟类密度经Paired Samples Test检验,具有显著差异(F=2.173,P<0.05)。

表1 青山湖鸟类名录及其密度Table1 List of avian species with density in Qingshan Lake

续表1

续表1

续表1

图1 青山湖鸟类的分布型Figure1 Distribution of avian species in Qingshan Lake

图2 青山湖鸟类生存状况分析Figure2 Survival satus analysis of birds in Qingshan Lake

按月份分析,3月和11月是鸟类数量的高峰期,观察到鸟类各为749只和814只,而6月份是低谷期,仅有233只,平均值为455.75±196.17只(图3)。Paired Samples Test检验发现,6月与11月差异显著,而3月和6月之间差异不显著(前者F=2.345,P<0.05,后者F=1.168,P>0.05),说明夏季鸟类和冬季鸟类存在差异,而春季鸟类与夏季鸟类差异不明显。5月和11月是鸟类物种数的高峰期,各观察到32种和33种,6月是低谷期,有16种,平均值为24.75±5.88(图4)。

按栖息生境和生态习性可把鸟类粗略分为水鸟和林鸟2类(表2)。分析发现,青山湖有水鸟36种,林鸟43种,各占45.6%和53.4%,两类鸟的密度在夏季差异最大,林鸟的密度是水鸟的5.1倍。

分析可知,青山湖各月鸟类的丰富度指数,以5月最高,为5.279,3月最低,为2.417,平均值为3.923±0.880;多样性指数以5月最高,为2.806,3月最低,为1.350,平均值为2.364±0.414;均匀性指数以7月最高,为0.845,3月最低,为0.477,平均值为0.742±0.112;优势度指数以3月最高,为0.463,5月最低,为0.085,平均值为 0.159 ± 0.109(表 3)。

表2 青山湖鸟类分类比较Table2 Comparison of avian classes in Qingshan Lake

图3 青山湖各月鸟类数量分析Figure3 Analysis of avian number for each month in Qingshan Lake

图4 青山湖各月鸟类种数分析Figure4 Analysis of avian species for each month in Qingshan Lake

表3 青山湖鸟类群落的指数分析Table3 Index analysis of avian community in Qingshan Lake

4 讨论

青山湖表现为特有的人工水库水域特征,但湖区植物多样性丰富,维管束植物近1000种,森林覆盖率达53.9%,所以在鸟类组成上,以林鸟为主,水鸟仅有36种,占总数的45.6%(表2)。青山湖拥有优良的自然环境条件,反映在鸟类群落多样性上,表现为较高的丰富度指数、多样性指数和均匀度指数(表3)。丰富度、多样性和均匀性指数最低的3月,优势度指数最高,该月的鸟类数量高(745种)但种数少(17种);而丰富度和多样性指数最高的5月,优势度指数最低,该月鸟类数量(335只)低于全年平均数但种数较多(32种)。因此,评价一个地区物种多样性水平不是以物种数量和个体数量高低决定的,而是要综合分析,不难得出青山湖鸟类多样性状况,3月份最差,5月份最好。

本次调查隔2周进行1次,调查频率不高,是非连续性的调查,所以对各种候鸟过境的时间,如最初抵达的日期、停留时间以及最后离去的日期等,都未能精确地掌握。但就所得资料进行统计分析的结果,仍可明显地呈现该地区候鸟迁飞的模式以及冬季留下越冬的种类。调查结果表明,无论种类还是数量都有变动,如2006年11月和2007年3月是数量最多的月份,而5月和11月是种类最多的月份(图3和图4)。这一结论可能因经验不足而有偏差,但这些月份分别是夏候鸟和冬候鸟迁徙的季节,故有其一定可信度。这说明了鸟类群落组成随季节呈周期性的波动[19]。这一现象与金门溪口鸟类研究比较一致,有2个·a-1高峰期,只是金门溪口的高峰期在4月和12月[20]。这是因为,夏候鸟在北迁过程中,4月份在溪口达到高峰,而5月份在青山湖达到高峰;冬候鸟在南迁过程中,11月份在青山湖达到高峰,而12月份在溪口达到高峰。略感意外的是,青山湖在3月份鸟类数量达到高峰。分析其原因,不难看出,3月份有一次观察到大集群的绿翅鸭Anas crecca 500只,致使鸟类数量剧增。当然,也可能由于调查资料不够充分,其结果有待于进一步考证,所以有必要进行持续长期的调查,才能掌握鸟类的活动模式与生活规律。

青山湖国家森林公园是国内知名旅游胜地,其旅游人数逐年增加。某些研究发现,人为干扰活动对物种丰富度、物种多样性和物种均匀度有负面的影响[21]。在人类休闲活动对森林鸟类群落的影响研究中,人类的休闲活动降低了地巢性鸟类的适宜度,而对大多数鸟类的栖息地没有不利影响[22]。但这应该是适当的休闲活动,如果过度行为就不一定了,当游客数量过多时,不可避免地会对环境和景观造成破坏,进而危害鸟类等野生动物。如青山湖鸟类中稀有种较多,达23种,占总数的29.1%(图2),说明了人为干扰较为严重。因此,有关部门在开发青山湖旅游资源的同时,应把可持续发展放在首位,使资源能对现今人口产生最大且持续的经济效益,同时保持其自身潜能,以满足后代人们的需要与期望。

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