中国黑琴鸡东部分布区资源现状及巢址生境评价1)
2012-07-02梁兵宽王志臣孙海义田家龙
梁兵宽 王志臣 孙海义 田家龙
(国家林业局调查规划设计院,北京,100714)(黑龙江省野生动物研究所)
黑琴鸡(Lyrurus tetrix)隶属鸡形目(Galliformes)松鸡科(Tetraonidae),是寒温带针叶林中的典型鸟类,生活于针叶林、林间空地、针阔混交林和阔叶林中。由于在长期演化过程中形成了体型大、地栖、飞翔能力差、不迁徙、繁殖率低等习性,致使黑琴鸡种群易于受到外界因素干扰,如栖息地的破坏、非法捕猎和人为活动的干扰等导致了黑琴鸡的分布和数量缩减。因此,急需对黑琴鸡开展资源现状调查和巢址生境评价研究。我国对黑琴鸡的研究起步较晚,从20世纪70年代开始,有学者做过黑琴鸡局部地区资源状况的零星考察,研究领域主要包括野外生态、种群现状、行为以及人工饲养和食性分析等[1-10]。本研究通过截线法、访问调查、交尾地调查相结合法对我国东部分布的河北围场及周边区域、长白山区域、大小兴安岭区域、三江平原区域等共35个地区(总面积约60 000 km2)进行了资源状况研究,并通过主成分分析和聚类分析及打分评估法对黑琴鸡的巢址进行评价,是进一步深入开展黑琴鸡资源调查的一个重要组成部分,同时为制定黑琴鸡有效保护管理措施提供依据。
1 研究地点概况
河北围场及周边区域:我国黑琴鸡分布的最南端,主要由3部分组成,最南端为木兰围场自然保护区,北纬41°50'左右,向西北至内蒙古克什克腾旗桦木沟林场分布区,处于燕山山地东段七老图山北缘,与木兰保护区相接壤,最北部为河北省的主要分布区——塞罕坝林区。调查总面积2 193.37 km2,共布设调查样带45条。
大兴安岭西坡:由海拉尔西部林缘起,向南部地区包括博克图、扎兰屯、毕拉河,向北至大杨树,沿莫力达瓦旗所在的嫩江流域与小兴安岭分布区接壤,西部由南向北主要分布区有海拉尔市所属红花尔基林业局、兴安盟所属阿尔山林业局、牙克石林管局所辖绰尔、绰源林业局,经乌尔其汗、库都尔直至根河、德耳布尔、吉拉林林业局等地。调查总面积16 781 km2,布设样带843条。
大兴安岭东坡:黑琴鸡分布的主要地区,分布面积广泛,但相对于内蒙古自治区、河北省来说,分布数量少,分布区分散,在大兴安岭东坡南起加格达奇林业局,北至西林吉林业局均有分布,但整个分布区不是完全连接的,中间出现了很多断裂的区域,自呼中林业局以北至漠河以南的广大区域几乎没有黑琴鸡的分布,或有所分布但数量稀少,大兴安岭分布区黑琴鸡多集中分布在松岭、加格达奇林业局施业区内,以及大子杨山、南翁河一带,塔河、呼玛一带分布相对较少。分布面积为15 000 km2,共布设调查样带483条。
小兴安岭地区:西起嫩江流域向东至五大连池市所辖林区南至通北、沾河林业局、继续向东至汤旺河、嘉荫县、逊克县境内,属于黑琴鸡零星分布区,数量相对较少。布设调查样带220条。
三江平原地区:主要有同江县、抚远县,多分布在岛状林中,数量不多,但相对比较集中。目前只有抚远、同江县一带有黑琴鸡分布。共布设调查样带62条。
2 研究方法
2.1 资源现状调查
2005—2010年,应用截线法、访问法、交尾地调查相结合的方法对我国黑琴鸡东部分布区的资源现状进行了调查。其中黑琴鸡数量统计以截线法为主。调查样带依据代表性、整体性及可行性原则进行布设,并根据历史文献与相关资料同时结合访问调查的具体情况,确定调查区域的面积。在调查区域内,按10%抽样强度,将调查样带均匀布设在调查区域内,每条样带长为6~8 km,将分布区的一侧边缘作为样线的起点,依次布设,直至将整个分布区调查完毕。按一定方向步行进行调查工作,调查员记录样带前方以及两侧的鸟类,并测定观察到的个体到调查样带中线的垂直距离,调查时见到雏鸟、或听到鸟鸣叫声都要进行记录。共布设样带1 653条。对于分布数量稀少的林区采用交尾地调查(繁殖期)以及直接数量统计法,进而直接获取分布区的种群数量。对于近几年黑琴鸡种群数量和分布区的变化情况采用访问调查法,最终确定分布区边界和面积。
2.2 巢址生境评价
对鸟类营巢地生境的选择因子进行量化分析。在黑琴鸡的东部分布区,通过样线调查法,在大兴安岭、河北塞罕坝发现的64个黑琴鸡巢中随机选取51个巢,记录测定巢址生境中的林型、食物丰富度、隐蔽级、干扰级、距水源距离、坡向、坡位、坡度、巢位、海拔高度共10项生境因子,各个生境因子的测定方法和划分等级如下[11-14]。①林型。根据《中国植被》1995的分类原则,对51个黑琴鸡的巢址生境植被类型进行统计归类,以巢所在林型的优势树种命名,划分为:混交林、阔叶林、落叶松林、樟子松林和沟谷灌丛,赋给分值分别为 7.5、10.0、10.0、7.5和5.0。②食物丰富度。以巢周黑琴鸡取食植物的盖度划分,可食植物盖度60%以上为优,介于40% ~60%为良,40%以下为一般,赋给分值分别为10.0、7.5和5.0。③隐蔽级。根据黑琴鸡巢址向四周透视的距离进行划分,当透视距离≤30 m时定义为隐蔽级高、介于30~50 m定义为隐蔽级中、≥50 m定义为隐蔽级小,赋给分值分别为10.0、7.5和5.0。④干扰级。根据黑琴鸡巢距居民点及有效公路的距离进行划分,当距离≤500m时定义为干扰级大、介于500~1 000 m定义为干扰级中、≥1 000 m定义为干扰级小,赋给分值分别为 10.0、7.5和5.0。⑤距水源距离。根据黑琴鸡巢距水泉及溪流的距离进行划分,当距离≤200 m时定义为距水源距离近、介于200~500 m定义为距水源距离中、≥500 m定义为距水源距离远,赋给分值分别为10.0、7.5和5.0。⑥坡向。用GPS测定黑琴鸡巢所在山坡的朝向,当坡向介于南偏西45°和南偏东45°之间时定义为阳坡、介于西偏南45°和西偏北45°之间及介于东偏北45°和东偏南45°之间时定义为半阳坡、介于北偏西45°和北偏东45°之间时定义为阴坡,赋给分值分别为10.0、7.5 和 5.0。⑦坡位。根据黑琴鸡巢所在坡的上、中、下进行划分,当巢位于坡的上1/3部分时定义为上坡位、当巢位于坡的下1/3部分时定义为下坡位,位于其他部分定义为中坡位。⑧坡度。应用坡度仪对黑琴鸡巢所处的坡度进行测量,当测量结果≤10°时定义为平坡、当测量结果介于10°~30°时定义为缓坡、当测量结果≥30°时定义为陡坡。⑨巢位。指黑琴鸡筑巢的具体位置,根据巢所处的实际位置,将巢位划分为倒木下、立木下、枝丫堆和草地。⑩海拔高度。从海拔仪上直接读取黑琴鸡巢的海拔高度,当读取数值在800 m以上时定义为高海拔、当读取数值介于650~800 m时定义为中海拔、当读取数值低于650 m时定义为低海拔。
2.3 数据处理与分析
在黑琴鸡的主要分布区,采用截线法,并以半正态分布为探测函数求其密度:(N-0.8)]/2L。式中:D为密度;N为样带中线两侧观察到的个体数量;L为样带长度;Xi为第i个个体到中线的距离。调查区域内黑琴鸡数量N=S×D(S为该区域黑琴鸡的分布面积)。我国黑琴鸡东部分布区的种群数量N=N1+N2+N3+…+Nn。
利用SPSS13.0软件,通过数量化理论主成分分析及聚类方法,对影响黑琴鸡营巢的各种因素进行综合分析处理,从而评价黑琴鸡巢址生境质量。
3 结果与分析
3.1 我国黑琴鸡东部分布区资源现状
由表1可见,我国黑琴鸡在其东部分布区的种群数量为(24 785±2 737)只,平均密度为0.592只/km2,分布密度最高地区为河北围场县塞罕坝林区,种群密度达(7.280±0.875)只/km2,其次是内蒙古呼盟所属的红花尔基林业局,种群密度为(5.347±0.645)只/km2。种群数量最多的为红花尔基林业局所辖林区,达到(8 250±990)只,其次是河北塞罕坝林区,为(5 540±462)只,再次是内蒙古牙克石林管局的库都尔林业局所辖林区,达800只。
表1 中国东部分布区黑琴鸡资源状况
大、小兴安岭的种群密度相对较低,有的林区濒临绝迹,三江平原种群密度仅为(0.450±0.065)只/km2,吉林长白山未发现实体,濒临灭绝的边缘。因此,保护和发展大、小兴安岭的黑琴鸡种群资源至关重要,防止大、小兴安岭及三江平原分布区斑块片段化迫在眉睫。
3.2 黑琴鸡巢址生境评价
将黑琴鸡巢址生境的10个因子用简单赋值的方法得出每个巢址地在这10个因子上的取值反应。用主成分分析法求出10个主成分,结果表明前6个主成分的累计贡献率>85%,故提取前6个主成分,根据各主成分对应的特征值,计算各主成分表达式:
表2 黑琴鸡巢址生境选择的因子载荷阵
因子载荷阵(表2)表明:第一主成分主要反映距水源距离与巢位;第二主成分反映食物丰富度与隐蔽级;第三主成分主要反映林型;第四主成分主要反映坡向;第五主成分主要反映干扰级;而第六主成分对各因子的载荷量已经都取较小值了,可以证明以下几个主成分也将与各因子取较小载荷。由此可以认为:距水源距离、食物丰富度、隐蔽级、林型、坡向、干扰级是影响巢址选择的主要因子。与本研究的实际观察结果相一致,即黑琴鸡一般选择食物比较丰富、隐蔽条件好、离水源较近的阳坡、半阳坡的落叶松混交林、人为干扰小的立木位置上筑巢。
根据SPSS软件分析后的结果进行划分,当巢址生境因子量化数值之和达到55~60时,说明巢址生境最佳,巢址生境因子量化数值之和达到40~50时,说明巢址生境良好,巢址生境因子量化数值之和达到30~35时,说明巢址生境一般,巢址生境因子量化数值之和达到16~29时,说明巢址生境仅次于一般生境,巢址生境因子量化数值之和为0~15时,说明巢址生境条件较差。对黑琴鸡巢址生境因子评分后进行聚类分析,结果见图1。从图1可以看出,黑琴鸡的最佳巢址生境有3个,分别为内蒙古的红花尔基、河北塞罕坝和木兰围场,得分分别为58、57、56分;良好巢址生境有4个,分别为韩家园子、桦木沟、松岭和呼玛,得分分别为 40、42、44、46;一般巢址生境有3个,分别为库都尔、黑河和沾河,得分分别为30、30、32;次于一般生境的有4个地区,其余的21个地区都为条件较差生境区,说明目前黑琴鸡分布区的生境不容乐观。
图1 黑琴鸡巢址得分聚类图
4 结论与讨论
黑龙江省动物研究所1990—1995年调查发现,我国黑琴鸡东部分布区数量估计为15万只左右,而本次调查仅发现约2.5万只,其种群数量下降迅速。而同时,我国政府在不断加强对包括黑琴鸡在内的野生动物及其栖息地的保护管理,这种巨大变化的原因及反差有待进一步调查研究。
近年来,黑琴鸡的种群数量呈下降趋势。其中,吉林长白山林区的黑琴鸡种群数量及其稀少,与之相邻的北朝鲜茂山地区,在二十世纪二三十年代黑琴鸡种群数量可观,近年虽有所下降,但仍有一定数量,长白山林区与茂山地区黑琴鸡是否是同一个亚种,有待进一步研究,如果是同一个亚种,长白山林区的黑琴鸡种群还能够持续更长久一些。
引起黑琴鸡种群发生动态变化的因素包括:①每个季节气候的不均匀变动[15],引起黑琴鸡种群数量发生长期或短期的变化。②随着人类旅游事业和休闲消遣娱乐活动的不断发展,对野生动物的生存造成了很大的压力[16],通过对黑琴鸡粪的新陈代谢和肾上腺上腺酮激素排量的分析,发现人类活动对黑琴鸡的干扰程度很大,引起了黑琴鸡种群数量的变化。③长期的大气污染对黑琴鸡的种群数量会产生一定的影响[17]。④疾病是影响种群数量的一个因素。在芬兰,1981年黑琴鸡暴发了流行病疫情,引起其种群数量的急剧缩减[18]。⑤食物的丰富度。在挪威的东南部,黑琴鸡幼雏的成活率受当地小型啮齿动物的数量影响,小型啮齿动物丰年时,成活率高,反之成活率低[19]。
我国黑琴鸡虽然仍保持着其历史分布轮廓,即南起河北省木兰围场自然保护区北至黑龙江流域,西起内蒙古林区海拉尔东至黑龙江三江平原。但在分布区内有向集中分布的态势发展,这种趋势的发生原因有待进一步研究。
鸟类的巢址选择是研究巢以及巢周围地区的生态因子在鸟类选择巢址过程中的作用和地位,从而揭示鸟类选择该处筑巢的原因和主导因素。本研究的51个巢址样方中食物、隐蔽物和水是黑琴鸡巢址选择的三大重要因素,与其他野生动物对生境的要求基本相一致。另外,黑琴鸡巢址在坡向选择上,倾向于选择阳坡、半阳坡的落叶松混交林,而较少选择阴坡,阳坡、半阳坡均是夏季阳光早晚正射的方向,黑琴鸡将巢址选择于这样的地区,是否与其早晚活动较多有关,值得进一步研究。
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