宁夏沙湖自然保护区春季鸟类群落组成及多样性研究
2012-04-29杜天奎马金锋张宁等
杜天奎 马金锋 张宁 等
摘要:2011年3~5月,对宁夏沙湖湿地自然保护区的鸟类资源进行了调查,记录鸟类160种,隶属于17目33科90属,其中国家Ⅰ级重点保护鸟类4种,国家Ⅱ级重点保护鸟类13种;夏候鸟、留鸟、旅鸟和冬候鸟构成该区鸟类的主体;鸭科、鹭科和鹬科为该区的优势科;区系组成以古北种为主,共43种。此外还对该保护区鸟类资源和多样性的保护和管理提出了建议。
关键词:沙湖自然保护区;鸟类群落;组成;多样性;春季
中图分类号:Q959.7文献标识码:A文章编号:0439-8114(2012)15-3267-09
Bird Resources and Diversity in Shahu Nature Reserve of Ningxia
DU Tian-kui,MA Jin-feng,ZHANG Ning,LU Peng,MA Ling-yue
(School of Life Science,Ningxia University,Yinchuan 750021,China)
Abstract: According to the investigation from March to May in 2011,162 species of birds belonging to 17 families,33 orders,90 genera were recorded in Shanhu wetland Nature Reserve in Ningxia 4 species were first grade the national protected birds while 13 species were second grade national protected birds. Resident bird, winter and summer migrants were dominant species. The number of Anatidae,Ardeidae and Scolopacidae species were the most. Species of Palaeartic Realm were dominant. Some proposals for protecting the bird resource and diversity were offered.
Key words: Shahu Nature Reserve; bird resource; diversity; spring
我国的鸟类物种十分丰富,是脊椎动物中仅次于鱼类的第二大纲。鸟类群落生态的研究始于20世纪50年代,现已成为鸟类生态学的一个重要组成部分。鸟类在整个生态系统中扮演着重要的角色,研究鸟类的多样性具有重要的意义。目前,鸟类多样性研究主要集中在遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性等方面。其中,物种多样性和生态系统多样性主要是对鸟类宏观方面进行研究。鸟类是脊椎动物中最重要的生物类群之一,它在维护生态平衡以及生物防治等方面起着重要作用。鸟类多样性是生物多样性的重要组成部分。
受宁夏沙湖湿地自然保护区的委托,笔者于2011年3~5月对沙湖湿地自然保护区春季鸟类资源进行了调查,为鸟类资源的保护、利用和保护区规划建设提供一些基础资料。
1自然概况和研究方法
1.1沙湖自然概况
沙湖位于宁夏回族自治区平罗县,地理坐标东经106°19′06″—106°24′10″,北纬38°45′17″—38°49′42″,地处石嘴山市与平罗县之间,距石嘴山市区26 km,距银川56 km。沙湖是宁夏最大的天然半咸水湖泊及天然浴场。年均降水174.7 mm,66.6%的降水集中在7~9月,年蒸发量2 041.7 mm。沙湖地处内陆,是典型的大陆性季风气候特征,属于温带半干旱荒漠地区,四季分明,最显著的气候特点是干燥、风大、沙多,年平均气温在9.7 ℃左右,海拔在1 093~1 102 m。该区生长多种水草及湿生、半旱生植物,同时拥有种类多、数量大的各种蠕虫昆虫、软体动物、甲壳类动物、鱼类、两栖动物、爬行动物和小型啮齿目动物。
1.2研究方法
1.2.1野外调查仪器设备GPS、双筒望远镜(8×30)、单筒望远镜(16~60×50)、地形图、照相机、捕鼠夹、铁锨、手电、交通工具等。
1.2.2调查时间调查时间为2011年3月15日至2011年5月6日,调查旅鸟(由南向北迁徙)和留鸟。
1.2.3调查方法[1,2]
1)样带法。在调查地点选择数条样带线,借助双筒和单筒望远镜在开阔均匀生境中直接记录鸟类种类及数量分布情况等,步行调查路线长度一般为1 km。样带宽度:单侧宽为100 m。
调查应在晴朗、三级风以下的天气进行,每天调查最佳时间在清晨或傍晚,步行速度以2~3 km/h为宜。
调查员记录位于前方及两侧的鸟类,包括飞过样地的个体种类和数量。繁殖期调查时听到或看到1只雄鸟应记做1对,在没有见到雄鸟的情况下,见到1只雌鸟、1窝卵或雏也应视为1对。
记录所见个体到样带中线的垂直距离。对集群鸟类,每一群体视为一点,记录群体中心点到样带中线的垂直距离。观察记录对象还应包括样带以外的个体或群体,并记录下它们到中线的垂直距离。
根据沙湖具体情况把沙湖分为6种生态类型:湖泊区、养殖区、沼泽区、种植区、半荒漠区、村庄区。每一类型分两个样带共12个样带(缓冲区、养殖区、南路环湖1、南路环湖2、东环湖路、西环湖路、十一队、十队、种植区1、种植区2、鸟岛东南、观鸟台)。其中,湖泊区包括鸟岛东南、观鸟台2个样带;养殖区包括缓冲区(高速公路出口两侧鱼池)、养殖区(十队养殖区);种植区包括种植区1(沙湖西岸北侧农田)、种植区2(沙湖西岸南侧农田);半荒漠区包括南路环湖1(南环湖路向西北半荒漠处)、南路环湖2(南环湖路向西南半荒漠处);沼泽区包括东环湖路(荷花池、老草湖东侧)、西环湖路(西环湖向十一队路东);村庄区包括十队、十一队。
2)调查访问。利用野外调研休息时间走访当地渔民、职工及村民,利用各种动物图鉴供他们识别和参考,获得部分动物种类和数量信息。
1.2.4数据处理
1)采用香农-威纳(Shannon-Wiener)指数计算鸟类的物种多样性(H)。H=-■Pilog2Pi。式中,H表示物种多样性指数;S表示群落物种种数;Pi表示样品中属于第i种的个体数占群落中总个体数的比例。
2)采用Pielou公式计算鸟类群落的均匀度指数(J)。J=H′/Hmax。式中,H′为实测物种多样性指数,Hmax为最大的物种多样性指数,Hmax= lnS,S为群落物种种数。
3)丰富度指数[3](Margalef's)。丰富度指数Dd=(S-1)/lnN,式中,S表示群落物种种数,N表示观察到的个体数。
2结果与分析
2.1沙湖自然保护区春季鸟类物种多样性组成
2.1.1春季鸟类种类组成[4]在春季鸟类调研中记录到宁夏沙湖湿地自然保护区春季鸟类160种,隶属于17目33科90属(表1)。
沙湖自然保护区春季鸟类各科的种类组成见表2。由表2可见,宁夏沙湖自然保护区春季鸟类最多的是鶲科鸟类为23种,较多的是鸭科、鹭科和鹬科鸟类,而鸭科、鹭科和鹬科鸟类都为湿地鸟类。湿地鸟类作为湿地生态系统的重要物种,对生境变化十分敏感,湿地鸟类的群落组成及种群数量被认为是监测、评价湿地的重要指标之一。鸟类种数多少也可以反映该地区水面和浅滩的生境多少。
2.1.2春季鸟类群落组成
1)春季鸟类生态型。在沙湖自然保护区有6种鸟类生态型(表3)。由表3可见,沙湖自然保护区的鸣禽最多,可间接反映出保护区总体生态状况;游禽、涉禽种类较多,主要原因是与当地的湖泊、沼泽、滩涂环境以及夏候鸟较多相关。
2)春季鸟类生境及各生境鸟类物种数组成。沙湖湿地自然保护区根据环境特点分为6种生境,分别是半荒漠区、湖泊区、沼泽区、种植区、养殖区、村庄区。各生境鸟类物种数分布见图1。由图1可见养殖区物种种数最多,为123种;沼泽区和村庄区次之,物种种数为121种,其中村庄区周边紧临种植区、养殖区、沼泽区等,许多鸟类从空中穿越或者在村庄周边的高树上歇息是造成沙湖附近村庄物种多样性的主要原因;湖泊区物种种数排列第四,为87种,生境较单一,主要为游禽和部分涉禽的筑巢区;物种种数第五位为荒漠区(63种),荒漠与湿地紧紧相连,鸟类在湿地觅食完毕后,在荒漠沙丘上休息从而与原有的荒漠鸟类构成了独特的沙湖荒漠物种群落;种植区物种种数最少,为44种,主要是由于其生境单一、人迹活动频繁而造成。
3)春季各生境鸟类个体数组成。沙湖自然保护区春季各生境鸟类个体数组成见图2。由图2可见,湖泊区鸟类个体数最多,主要由旅鸟和夏候鸟构成,旅鸟主要由游禽构成,包括鸬鹚、雁鸭类;夏候鸟主要包括苍鹭、夜鹭、大白鹭、白鹭等,形成了宁夏最大的夏候鸟繁殖基地;鸟类个体数排列第二位的是养殖区,主要原因是其水域面积宽广,食物充足,特别是在春季清理池塘期间,正是鸟类由南向北迁徙时节,是各种水鸟能量的主要补给站之一;鸟类个体数排列第三位的是沼泽区,沼泽区生境复杂,既可以觅食也可以藏匿,是天然的觅食场所;鸟类个体数排列第四位的是村庄区,村庄周围大量的树木和种植区是部分鸟类歇息和食物的来源之一;鸟类个体数排列第五位的是荒漠区,主要原因是该区食物较溃乏;鸟类个体数最少的为种植区,主要是因该区人迹活动频繁所致。
4)宁夏沙湖自然保护区春季鸟类居留型组成见图3。由图3可见,沙湖自然保护区春季鸟类居留型由夏候鸟(70种,43.75%)、留鸟(45种,28.13%)、旅鸟(37种,23.13%)、冬候鸟(8种,5.00%)组成。夏候鸟中繁殖鸟类主要以苍鹭、夜鹭、大白鹭等鸟类为主体筑巢,其中夜鹭和苍鹭均超过2万只,而且分布极不均匀,主要集中在沙湖东南角芦苇丛中筑巢繁殖。留鸟多数不是水鸟。旅鸟中主要为鸭科(22种)、鹮科的白琵鹭、鹈鹕科的鸬鹚构成沙湖春季的优势科及优势种群,种群数量由大到小依次为普通鸬鹚(2 800只)、白琵鹭(1 860只)、白眼潜鸭(680只)、绿头鸭(200只)等,这与该区所处的地理位置和自然生态环境有关,该区水域宽广,滩涂平坦,各种蠕虫昆虫、软体动物、甲壳类动物及鱼类等极为丰富,是过境旅鸟停歇、觅食、补充营养的重要场所。
5)宁夏沙湖自然保护区春季鸟类区系组成[5]见图4。由图4可见,宁夏沙湖自然保护区春季鸟类共由9种区系组成。其中古北型种类最多,为43种,占宁夏沙湖自然保护区春季鸟类种数的26.88%;其次为广布种或不易划分区域种,为35种(21.88%);全北型28种(17.50%);东北型19种(11.88%);中亚型13种(8.13%);东洋型12种(7.50%);东北-华北型、高地型、喜马拉雅-横断山区型各3种(1.88%);南中国型1种(0.63%)。古北型种类最多与其所处的地理位置有关。宁夏处于我国动物地理区系划分上的蒙新高原区和华北区交汇地带,而宁夏西部、北部和东北部跨蒙新区西部荒漠亚区和东部草原亚区,南部处于华北区黄土高原亚区。具体鸟种分布型见表1。
6)受保护鸟类。沙湖自然保护区春季鸟类中有国家级重点保护鸟类17种(10.63%),其中,国家Ⅰ级保护鸟类4种,国家Ⅱ级保护鸟类13种;列入宁夏回族自治区级野生动物重点保护名录的鸟类有28种(17.50%);被列入国际贸易公约保护的鸟类有27种(16.88%);被列入中日候鸟保护协定的鸟类有73种(45.63%);被列入中澳候鸟保护协定的鸟类有23种(14.38%);被列入国家“三有”鸟类的有119种(74.38%)(表1)。
2.2沙湖自然保护区春季鸟类群落多样性
沙湖自然保护区春季6种生境物种多样性、丰富度及均匀度比较结果见表4。由表4可见,沙湖自然保护区春季鸟类按生境类型划分群落物种的多样性大小顺序依次为:沼泽区、养殖区、半荒漠区、村庄区、种植区、湖泊区。物种的丰富度大小顺序依次为:沼泽区、养殖区、半荒漠区、湖泊区、种植区、村庄区。物种的均匀度大小顺序依次为:半荒漠区、沼泽区、养殖区、村庄区、种植区、湖泊区。①湖泊区物种的多样性、丰富度指数表现极不一致的原因是因为夏候鸟鹭科鸟类在湖泊自然保护区核心区的芦苇丛中筑巢出现高度密集造成,其优势种为苍鹭、夜鹭、大白鹭、文须雀、大苇莺。苍鹭种群个体数约1.0万只,夜鹭个体数约1.5万只,大白鹭个体数约2 000只;文须雀和大苇莺在芦苇丛中筑巢觅食,各约1.0万只;其常见种为风头烚潯⒊嘧烨毖肌白鹭、红嘴鸥、普通燕鸥等。②沼泽区物种的多样性和丰富度指数都出现最高值,主要分布有涉禽、游禽和鸣禽类。涉禽类优势种是苍鹭、白琵鹭、黑尾塍鹬,其中白琵鹭最大群体数约1 800只,黑尾塍鹬2 600只左右;常见种有大白鹭、白鹭、反嘴鹬、金眶鸻等。游禽类优势种为鸬鹚等,群体规模最多达3 000只左右,常见种为斑嘴鸭、赤嘴潜鸭、绿头鸭、风头烚潯白骨顶等。鸣禽类优势种为文须雀和大苇莺,它们在芦苇丛中筑巢觅食,种群个体数各约1.0万只。③养殖区物种的多样性和丰富度指数仅次于沼泽区,其常见种为鸬鹚、红嘴鸥、普通燕鸥、苍鹭、风头烚潯⑿〓烚潯斑嘴鸭、赤嘴潜鸭、大苇莺等。④种植区常见种为树麻雀、喜鹊、凤头百灵、灰背伯劳、岩鸽、灰斑鸠、赤颈鸫、灰椋鸟等。⑤村庄区常见种为树麻雀、喜鹊、灰斑鸠等。⑥半荒漠区常见种为喜鹊、雉鸡、树麻雀、赤颈鸫、红隼、长耳鸮等。
3小结与讨论
3.1关于沙湖自然保护区春季鸟类群落多样性的探讨
由表4的结果可知,沼泽区物种的多样性和丰富度指数均达最高值,这是由于该区生境较复杂,既有浅滩适合涉禽觅食,也有深水水域适合游禽觅食,在沼泽中生长的挺水植物蒲草和芦苇等既是鸟类隐蔽休息场所也是其筑巢繁殖场所,因此其物种数和个体数都达到最高值。其次为养殖区,养殖区虽然食物充足,水面宽广,但是与沼泽区相比其不足之处有两点:一是其水域单一,多数为深水区,适于游禽觅食,部分涉禽鸟类取食受限;二是人迹活动干扰大,隐蔽地少,鸟类易受到惊扰。半荒漠区相比沼泽区环境稍差。沙湖的半荒漠区紧临湖泊、部分湿地鸟类取食完毕后为了躲避外界干扰,在半荒漠区隐蔽、休息甚至筑巢等,加上在半荒漠区中栖息的鸟类,形成了沙湖较独特的半荒漠鸟类群落的多样性。物种多样性和丰富度指数较低的为种植区和村庄区,这两个区由于其生境较单一,人迹活动频繁,鸟类易受干扰,其鸟类物种种数和个体数均较低。湖泊区虽然水域面积广阔,但因其由沙湖旅游公司经营,水面除了快艇和渡轮往返穿梭,天空还有飞机上下起降,人迹干扰大。大水面区鸟种不多,多数鹭科鸟类分布在沙湖自然保护区核心区的鸟岛东南角芦苇丛处筑巢,单种个体数高、密度大,尤其是苍鹭和夜鹭单种个体数达1万只以上,造成物种分布极不均匀。因此该区虽然鸟类个体数多,但是物种种数相对较少。
3.2保护区现状、存在的问题及建议
3.2.1保护区现状沙湖的自然环境以湖泊芦苇丛为主,兼具沼泽、养殖区、农田、半荒漠区等,为鸟类繁殖、觅食、藏身等提供了天然场所。其生境的多元化带来了食物的多样化,食物充足,栖息场所多样化,因此鸟类多样性及丰富度指数高。
沙湖鸟类食物较丰富,主要体现在繁殖鸟类鹭科和旅鸟较丰富。水禽大多对环境有较高的要求,一个地区的水鸟种类及数量在某种程度上反映出该地区的环境保护状况,水鸟可作为衡量一个地区水体环境的指示物种,因此,保护好水鸟资源对于保护沙湖物种多样性和自然环境资源是至关重要的。
此外,保护区内相对人口密度小,人类活动相对干扰较少,鸟类活动的空间大。
3.2.2存在的问题
1)渔民为了养鱼用鞭炮驱鸟,对鸟类的正常觅食、繁殖等带来极大的负面影响。
2)荷花池、老草湖附近有大量的围网,破坏了自然景观,限制了鸟类的活动范围,致使很多鸟不在此地降落,使鸟类多样性降低。
3)由于水产养殖业的发展,部分灌木丛和芦苇沼泽湿地在极度锐减。致使2009年在沙湖发现的大鸨的所在地已经不复存在。生态环境遭到破坏。
4)秋、冬季节,有渔民在鱼池附近用注射过麻醉剂的药鱼诱捕鸟。
3.2.3建议[6]
1)保护和拓展鸟类繁殖区。在鸟类的栖息地与觅食区建立无人区。尤其是在夏候鸟(如苍鹭、夜鹭、大白鹭等)的繁殖地应禁止垂钓、游览。在春季繁殖鸟类开始求偶筑巢(主要选择在芦苇敦上筑巢),当鸟类受到人为干扰后会停止筑巢,弃巢而去;而幼鸟出壳后受到干扰惊吓会离开巢穴,多数幼鸟会死亡。应根据新规划内容且依据沙湖实际出发来拓展鸟类繁殖面积,由部分零散繁殖区域转变为繁殖区连片态势(如沙湖鸟岛东南角繁殖区)。同时要注意保留芦苇和水草湿地,这两种资源生物是滩涂生态系统的初级生产者,对维持湿地生态系统的正常功能具有举足轻重的作用。
2)保护和拓展鸟类觅食区。一个区域如果没有充足食物,鸟类的种群、数量都会受到极大限制。宁夏沙湖自然保护区是旅鸟迁徙的重要中转站之一,每年3~5月、9~11月是旅鸟的迁徙期,每到这个时间多数旅鸟会在这里补充食物歇息停留。一方面在新的规划设计中应将部分零散觅食地(沼泽、湖泊、浅滩、芦苇丛等)化零散为整体形成规模化。其次应做好周边大片养殖区加强鸟类保护的宣传工作。池塘清塘出鱼和投放鱼苗要有计划地选择,最好是10月出鱼,次年5月之后投放种苗。而且每个养殖场与相邻养殖场要尽量做到连片状态。为了保护养殖户的利益可以由相关政府部门协调解决,在政策和资金上给予倾斜和适当补偿。坚持“重在保护、生态优先、合理利用、良性发展”的方针,充分发挥养殖区在改善生态环境、保护物种多样性等方面的作用,坚持生态效益为主,维护生态平衡,保护湿地区域内生物多样性及湿地生态系统结构与功能的完整性与自然性。
3)通过指示物种的种群数量消长来监测环境变化。对环境干扰敏感物种的数量变化在一定程度上可以反映该地区环境变化状况,显示保护工作的成效[6]。根据实地考察结果,建议选择在沙湖自然保护区内有一定数量且易于获取、听见与识别、对环境干扰相对敏感的物种如游禽类、涉禽类、攀禽类等作为重点监测对象。
4)加强林木、灌木区建设。绿地系统要以阔叶树和灌木为主。应从沙湖实际出发选择适合规模种植的区域,实行连片种植或交互重叠,与旅游观光、乡土采摘相结合。阔叶树种种类繁多,绿化配置上有较大选择性和较多配置形式。阔叶树一般先花后叶,夏季可提供绿阴,有更多的花和果以及多种昆虫,有利于招引鸟类,而且阔叶树对有害气体的抗性和净化空气功能均高于针叶树。另外,要根据不同的土质选择树种,还要注意选择生命力强的抗性树种(如各种果树、沙枣树、杜梨等)。灌木也应该选择有花果的树种(如枸杞等),这样既能为鸟类提供食物还可以为其提供隐蔽场所。
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