贵州十里荷塘4种湿地的越冬水鸟群落结构①

罗祖奎，牛俊英，潘娟，任峻

（1.凯里学院环境与生命科学学院，贵州 凯里 556011；2.焦作师范高等专科学校理工学院，河南 焦作 454000）

0 引言

近百年来，人类已经将近50%的自然湿地转变为人工湿地，而且这些活动还在持续［1].人类以自己的价值取向管理和设计人工湿地，其次才会考虑到物种多样性的保护［2-4]，评估人工湿地生态系统的功能并探究影响这些功能的关键因子是保护生物学关注的问题.

多位生态学者对盐碱沼泽、人工鱼塘、采煤积水地、水稻田和人工灌溉区等多种类型的人工湿地中的水鸟进行了研究，并发现自然湿地转变为人工湿地既可能提高水鸟多样性［5-6]，也可能减少水鸟多样性［7-9].鸟类种群表现出明显的生境偏爱，在不同类型的湿地中数量分布不均［10-11].同时比较几种人工湿地类型水鸟群落结构差异性并探究引起差异的原因有助于湿地管理和物种保护措施的制定与实施.

贵州安龙十里荷塘人工湿地生境主要包括荷塘、鱼塘、水稻田和抛荒湿地4种类型，如何在满足当地人需求的湿地类型的同时又不减少野生物种的丰富度是土地利用所面临的现实问题.该研究通过探究越冬水鸟对不同类型湿地的选择性，分析鸟类与环境因子的关系，为兼顾湿地利用与鸟类物种保护提供理论依据.

1 研究地区与研究方法

1.1 研究区概况研究区域位于贵州省兴义市安龙县城东北的十里荷塘（N 25°08′，E 105°30′），平均海拔1 349m，属典型的亚热带季风性湿润气候.年平均气温15.6°C，年降水量1 356mm，年日照数1 504.7 h，无霜期288 d.研究区人工湿地生境主要包括荷塘、鱼塘、水稻田和抛荒湿地，这4种湿地的植被及其他特征见表1.

1.2 研究方法

1.2.1 野外调查 2013年1月9 14日，共3人用双筒望远镜（型号：BD42 Series Kowa 8×）观察并记录研究区域4种湿地中鸟类种类和数量，同时测量或估算4种湿地样方中环境因子的特征值.每块湿地以田埂为边界划定为一个样方，用测距仪（型号：Bushnell Pro 500）测量每块样方边界的边长后计算出样方面积.每个样方中水面积占样方面积的百分比（后文简称水面积百分比）和样方中植被盖度占样方面积的百分比（后文简称植被盖度百分比）由2人各自目测估算后求平均值获得.考虑到枯萎的植被也能为越冬鸟类提供隐蔽场所，记录的植被盖度是高于1 cm的枯萎植物和活植物两者面积的总和.鸟类调查时，以约1 km/h的速度在每个样方田埂四周走一圈以驱赶出一些不易被发现的鸟类.对于面积较大的样方，我们也横穿样方以保证所有被观察区域都在100m范围内.调查时，对于所有附近正在有人活动的湿地均不选作样方，以排除全部样方的人为干扰因素.对于从样方上方飞过或者飞入样方的鸟类不记录，只记录在样方中停留或者从样方中飞出的水鸟，每个样方只调查1次.

表1 贵州十里荷塘4种人工湿地样方的特征

1.2.2 数据处理 分别比较4种湿地水面积、植被盖度百分比、鸟类种类（种/1 000m2）和鸟类数量（只/1 000m2）时，数据均无法满足正态分布的要求（P＜0.05），全部采用KruskalWallis Test分析.用Pearson相关分析分别量化鸟类种类和数量与环境因子的关系时，将4种湿地的鸟类种类或数量放在一起进行计算.

相关资料表明，针尾沙锥（Gallinagostenura）、孤沙锥（Gallinagosolitaria）和扇尾沙锥（Gallinagogallinago）在研究区域都有分布［12]，但在野外很难鉴定，我们采用以前学者的记录方式将这3种记为Gallinagospp.1种［3]（表2）.

表2 贵州十里荷塘鸟类名录

鸟类数量（只 /1 000m2）≥0.05定为优势种［13].数据分析和作图在SPSS 17.0和Excel2003上运行，全文平均数表示为平均值±标准误，P＜0.05为显著，P＜0.01为极显著.

2 结果与分析

2.1 鸟类群落组成共记录到鸟类19种383只（表2），包括国家II级保护鸟类灰鹤（Grusgrus）和中国新分布物种钳嘴鹳（Anastomusoscitans）［14-15].优势种为沙锥（Gallinagospp.）和黑水鸡（Gallinulachloropus）.4种生境中均有记录的鸟类为沙锥和矶鹬（Actitishypoleucos）.在抛荒湿地、荷塘、鱼塘和水稻田分别记录到鸟类有12种、12种、9种和3种.在抛荒湿地记录到的专有种（指仅在该生境中出现的鸟类）为钳嘴鹳、大麻鳽（Botaurusstellaris）和小田鸡（Porzanapusilla）共3种；荷塘的专有种为夜鹭（Ardeacinerea）、小（Tachybaptusruficollis）和白骨顶（Fulicaatra）共3种；鱼塘的专有种为灰鹤、金眶鸻（Pluvialisfulva）和鹤鹬（Tringaerythropus）共3种.水稻田中没有记录到专有种鸟类.

2.2 湿地间鸟类群落比较4种湿地样方间有8种鸟类数量存在显著差异（χ2=0.000～0.017，P＜0.05；KruskalWallis检验；表2），有11种鸟类数量无显著差异（χ2=0.081～0.866，P＞0.05）.4种湿地样方间物种数（种/1 000m2）存在显著差异（χ2=10.218，P=0.017；图1a），平均值排序从高到低依次为抛荒湿地、鱼塘、荷塘、水稻田.4种湿地样方间鸟类数量（只/1 000m2）无显著差异（χ2=6.309，P=0.098；图1b）.

2.3 鸟类与环境因子的关系4种湿地样方的面积存在极显著的差异（χ2=15.431，P=0.001；Kruskal Wallis检验），平均值排序从高到低依次为荷塘、鱼塘、水稻田、抛荒湿地（图2a）.4种湿地样方的水面积存在极显著的差异（χ2=19.584，P＜0.001），平均值排序从高到低依次为鱼塘、抛荒湿地、荷塘、水稻田（图2b）；4种湿地样方植被盖度存在极显著的差异（χ2=21.198，P＜0.001），平均值排序从高到低依次为水稻田、抛荒湿地、荷塘、鱼塘（图2c）.

Pearson相关分析表明，4种湿地样方的鸟类种类和数量分别与样方面积、水面积极显著正相关（P=0.000～0.002），而分别与植被盖度相关性不显著（P＞0.05）（表3）.

图1 十里荷塘4种湿地样方鸟类种类(a)和数量(b)的平均值/（1 000m2）

图2 十里荷塘4种湿地样方的面积(a)、水面积百分比(b)和植被盖度百分比(c)的平均值

表3 十里荷塘4种湿地样方中鸟类种类和数量与环境因子的关系

3 讨论

3.1 环境因子对4种湿地鸟类分布的影响总体上而言，在贵州省十里荷塘的4种生境中，抛荒湿地物种最丰富（表2，图1），另外3种类型的湿地都属于比较典型的人工湿地，用途专一，生境异质性相对低（表1，图2），生境异质性低往往是导致生物多样性水平较低的原因［10].

植被作为鸟类与人类隔离的天然屏障，是影响鸟类分布和多度的重要因子.葛振鸣等的研究表明：在植被盖度比例比较适宜的生境中，冬季鸟类种类与植被盖度显著正相关，但是，过大的植被盖度会占据水面的净空间而不利于水鸟多样性［17].付贵权等对人工湿地进行去除水草实验，发现在水草去除期和去除后黑水鸡等个别物种的数量急剧增多，导致水鸟密度呈现增加趋势，而水鸟总体多样性和均匀度呈现下降趋势［18].与以上研究不同，在我们的实验中，鸟类种类和数量均与植被盖度相关性不显著（表3），水稻田植被盖度最高（图2c），但是，水稻田中鸟类物种数和数量均较低（图1）.这可能与我们在选择样方时避开了有人为干扰的生境有关，所以，鸟类在选择生境时植被的隔离作用没有体现.虽然在此我们没有考虑植被高度的问题，如：水稻田的稻茬均比较矮，对鸟类躲藏可能作用不大，但是，如果去掉水稻田中的数据，只用其他3种湿地中的数据显示，鸟类种类（r=-0.015，P=0.893）和数量（r=0.019，P=0.857）仍然与植被盖度的相关性不显著，表明植被高度对提高鸟类多样性没有起到显著的作用.

湿地面积直接影响水鸟的分布［17，19].比如：鸻形目鸟类和一些鸭类主要以无脊椎动物为食，无脊椎动物在水鸟食物链中占据重要位置［20]，这些无脊椎动物对水的依赖性较强，减少干旱期能减少无脊椎动物的死亡［19].所以，水的分布决定了无脊椎动物的分布而影响到水鸟的分布，而食物是水鸟分布的决定性因素［10，17]，特别是浅水有利于鸻形目的鸟类觅食［17].我们的研究区域，鸻形目鸟类7种154只，分别占总种类和总数量的36.84%和40.21%，鸻形目鸟类多样性丰富可能加强了水鸟种类和数量与水面积显著正相关的结论（表3）.水深也直接影响着水鸟的群落结构［17-18]，在我们的研究中，同样是荷塘生境，深水荷塘中的鸟类以黑水鸡和白骨顶为主，而浅水荷塘以鸻形目的鸟类为主.

3.2 多功能人工湿地的管理从兼顾既满足当地人湿地利用模式又能够保护鸟类物种的角度出发，对贵州省十里荷塘的湿地利用模式提供以下两点建议：

1）冬季对干涸的水稻田灌溉浅水.浅水的水稻田有少量的水鸟分布，而完全干涸的水稻田基本没有水鸟活动.浅水泥地为涉禽提供了觅食生境.而且，冬季在水稻田储水有利于稻茬的分解，加速物质循环，提高翌年土壤肥力.

2）对部分湿地保持高水位.水位人工调节对鸟类数量、分布和群落组成有显著的影响［17].我们的研究表明，水深不同的荷塘鸟类种群结构不同.所以，对冬季没有农产品收获的部分鱼塘、荷塘及抛荒湿地维持高水位有利于提高水鸟多样性.

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