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广州城市绿地鸟类物种多样性的时空变化

2017-09-18胡君梅丁志锋杨道德胡慧建

野生动物学报 2017年1期
关键词:荔湾海珠城市绿地

胡君梅 丁志锋 王 玲,3 杨道德 胡慧建*

(1.中南林业科技大学野生动植物保护研究所,长沙,410004;2.广东省生物资源应用研究所广东省动物保护与资源利用重点实验室,广东省野生动物保护与利用公共实验室,广州,510260;3.西南林业大学林学院,昆明,650224)

广州城市绿地鸟类物种多样性的时空变化

胡君梅1,2丁志锋2王 玲2,3杨道德1*胡慧建2*

(1.中南林业科技大学野生动植物保护研究所,长沙,410004;2.广东省生物资源应用研究所广东省动物保护与资源利用重点实验室,广东省野生动物保护与利用公共实验室,广州,510260;3.西南林业大学林学院,昆明,650224)

稿件运行过程

广州; 城市绿地; 时空变化; 多样性; 城市鸟类

城市化是导致生物多样性丧失的主要原因之一[1]。城市绿地是城市鸟类的主要栖息地和生态避难所[2],直接或间接地为鸟类提供食物资源、水源和隐蔽所[3]。由于鸟类对栖息地环境变化远比人类敏感,因此城市鸟类常常作为评价城市环境好坏的参考指标,城市鸟类群落参数成为城市规划和设计的重要依据[4]。近年来,国内外不少学者针对城市鸟类从不同角度开展了研究,如Imai、Shanahan等从绿地空间格局方向探讨景观水平、水环境、斑块面积和连通性、生境类型等因素对鸟类群落的影响[5-8];彭丽芳、刘洋等从时间尺度分析了鸟类群落结构,发现鸟类群落存在季节变化[9-11]。

广州是我国南方的重要城市,正处于快速城市化的进程中,有关该城市鸟类生态学的研究已有一些报道[12-15],然而,有关广州城市绿地的鸟类资源和时空动态分布现状的研究尚少。为此,我们于2014年10月至2015年9月对广州城市绿地的鸟类种群数量和时空分布进行了调查。

1 研究地区概况

广州市地处珠江三角洲北部,西江、北江、东江在此汇流入海,地理坐标为N 22°26′~23°56′、E 112°57′~114°03′。属南亚热带海洋性季风气候带,以春(3~5月)、夏(6~8月)、秋(9~11月)、冬(12月、1~2月)划分四季[14],年均气温22.8 ℃,1月 最低,7~8月 最高;雨水资源丰富,年均降雨量1 800 mm。

根据绿地面积、生境类型、人为干扰等因素,选择广州市区具有代表性的7个城市绿地进行调查,即白云区麓湖公园、越秀区流花湖公园、荔湾区荔湾湖公园、天河区珠江公园、番禺区大学城湾咀头湿地公园、海珠区海珠湖公园和中山大学南校区(图1)。

麓湖公园主要有马尾松(Pinusmassoniana)、台湾相思垂(Acaciaconfusa)、竹亚科(Bambusoideae)等;流花湖公园主要有蒲葵(Livisitonachinensis)、高山榕(Ficusaltissima)、垂叶榕(Ficusbenjamina)等[16];荔湾湖公园主要有荔枝(Litchichinensi)、雅榕(Ficusconcinna)、水翁(Cleistocalyxoperculatus)等[17];珠江公园主要有红花羊蹄甲(Bauhiniablakeana)、大花紫薇(Lagerstroemiaspeciosa)、南洋杉(Araucariacunninghamii)等[18];大学城湾咀头湿地公园主要有雅榕、南洋杉、垂柳(Salixbabylonica)等;海珠湖公园主要有垂叶榕、美丽异木棉(Ceibaspeciosa)、鸡蛋花(Plumeriarubra)等;中山大学南校区主要有白千层(Melaleucaleucadendron)、凤凰木(Delonixregia)、枕果榕(Ficusdrupacea)等。

图1 7个广州城市绿地的位置示意图Fig.1 Location of seven urban green spaces in Guangzhou,China

2 研究方法

2.1 调查方法

采用固定距离样线法,每个绿地选取1~2条样线,共计9条,每条样线长3 km左右(表1)。2014年10月至2015年9月,对每条样线进行逐月调查,调查选择晴朗天气,每天7:00~10:00进行。使用Bushnell 8×42倍双筒望远镜、数码照相机(Cannon,SX30IS),以1~1.5 km/h的速度沿样线前进,记录样线两侧50 m内观察到的鸟类种类和数量。

表1 7个广州城市各绿地简况

Tab.1 Characteristics of the seven study sites in Guangzhou,China

注:LH表示麓湖公园;LHH表示流花湖公园;LWH表示荔湾湖公园;ZJ表示珠江公园;DXC表示大学城湾咀头湿地公园;HZH表示海珠湖公园;ZS表示中山大学南校区

Notes:LH indicates Luhu Park;LHH indicates Liuhuahu Park;LWH indicates Liwanhu Park;ZJ indicates Pearl River Park;DXC indicates Bay Mouth Wetland Park of Guangzhou Higher Education Mega Center;HZH indicates Haizhu Lake Park;ZS indicates South Campus of Sun Yat-sen University

2.2 数据处理

(1)优势度采用Howes的方法[19],按照鸟类不同种群数量占鸟类统计总数的百分比(P)来确定优势种,其中,P≥10%为优势种(+++);1%

(3)均匀性采用Pielou均匀性指数:J=H′/Hmax,式中,Hmax=lnS,Hmax为多样性指数的最大值,S同上。

(4)丰富度采用Margalef丰富度指数[20]:D=(S-1)/lnN,其中,D为丰富度指数,N为所有物种之和,S同上。

(5)相似性采用Sorenson相似性系数公式[21]:K=2j/(a+b)。其中,K为相似性系数,a为空间A中的种数,b为空间B中的种数,j为2个空间中的共有的种数。

3 结果

3.1 物种组成

共记录鸟类15 348只,隶属14目、36科、92种(表2)。其中,雀形目(Passeriformes)53种,鹳形目(Ciconiiformes)9种,雁形目(Anseriformes)7种,鸻形目(Charadriiformes)4种,鸽形目(Columbiformes)、鹃形目(Cuculiformes)和佛法僧目(Coraciiformes)均为3种,鹤形目(Gruiformes)、雨燕目(Apodiformes)和鴷形目(Piciformes)均为2种,目(Podicipediformes)、鹈形目(Pelecaniformes)、隼形目(Falconiformes)和鸡形目(Galliformes)均为1种。

国家Ⅱ级重点保护野生动物3种:长嘴剑鸻(Charadriusplacidus),褐翅鸦鹃(Centropussinensis),小鸦鹃(Centropusbengalensis);广东省重点保护野生动物12种。

以居留型划分,留鸟65种最多,占鸟类总数的70.65%,主要由雀形目鸟类组成;冬候鸟有24种,占26.09%;夏候鸟8种,占8.70%;旅鸟9种,占9.78%。在区系分布上,东洋界鸟类居多,45种,占总种数的48.91%;古北界鸟类38种,占41.30%;广布种鸟类9种,占9.78%。

表2 广州城市绿地鸟类群落组成、分布和数量分析

Tab.2 Bird compositon,distribution and dominance in urban green spaces of Guangzhou city,China

续表2

注:居留型:“R”代表留鸟,“S”代表夏候鸟,“W”代表冬候鸟,“P”代表旅鸟;调查区的缩写与表1一致

Note:Status type:“R”was the resident birds,“S”was summer or breeding birds,“W”was the winter birds,“P”was the the passsing birds;The abbreviations of study site were the same as in Tab.1

3.2 鸟类群落的动态变化

不同城市绿地鸟类群落存在一定的差异(图2)。鸟类丰富度依次为大学城湾咀头湿地公园有12目、27科、53种;海珠湖公园有8目、25科、51种;麓湖公园有10目、26科、50种;流花湖公园有9目、24科、42种;中山大学南校区有3目、20科、41种;荔湾湖公园有6目、16科、26种和珠江公园有4目、18科、26种。

各绿地优势种鸟类依次为:麓湖公园为夜鹭(Nycticoraxnycticorax)、白喉红臀鹎(Pycnonotusaurigaster)和暗绿绣眼鸟(Zosteropsjaponicus);流花湖公园为夜鹭和白头鹎(Pycnonotussinensis);荔湾湖公园为白头鹎和暗绿绣眼鸟;珠江公园为暗绿绣眼鸟、白头鹎和乌鸫(Turdusmerula);大学城湾咀头湿地公园为夜鹭、白喉红臀鹎和暗绿绣眼鸟;中山大学南校区为乌鸫、白头鹎、暗绿绣眼鸟和红耳鹎(Pycnonotusjocosus)。

图2 广州城市不同绿地的鸟类目、科和种数变化Fig.2 Variations of bird orders,families and species richness in different urban green spaces of Guangzhou city

不同月份记录到的鸟类物种数有波动(图3)。其中,3月记录的物种数和个体数都是最多,分别为52种和1 599只;9月记录的物种数最少,为39种;6月记录的个体数最少,为978只。以四季划分,春季记录了12目32科65种;夏季记录了10目27科53种;秋季记录了11目29科62种;冬季记录了11目26科53种,分别占鸟类物种数的70.65%、57.61%、67.39%和57.61%。

3.3 鸟类多样性

不同城市绿地中鸟类物种多样性差异较大。海珠湖公园的物种多样性指数和均匀性指数最高,珠江公园的物种多样性指数最低,中山大学南校区的均匀度指数最低;丰富度指数大学城湾咀头湿地公园最高,荔湾湖公园和珠江公园均为最低。

图3 不同月份鸟类目、科和种数变化Fig.3 Monthly variations of birds orders,families and species richness in Guangzhou city

表3 广州城市不同绿地鸟类群落特征

Tab.3 Bird diversity index in different urban green spaces of Guangzhou city

注:调查区缩写与表1一致

Note:The abbreviations of study site were the same as in Tab.1

各城市绿地的鸟类群落结构有明显差异。大学城湾咀头湿地公园的鸟类群落与流花湖公园的鸟类群落相似性最高,为0.716;其次是大学城湾咀头湿地公园与海珠湖公园,荔湾湖公园与珠江公园,均为0.692;海珠湖公园与珠江公园的鸟类群落相似性最低,为0.494。

不同月份鸟类物种多样性存在一定差异。鸟类物种多样性指数4月最高,9月最低;均匀性指数5月最高,3月最低;丰富度指数3月最高,9月最低。以四季划分,物种多样性指数和丰富度指数均为春季最高,其次为秋季,夏季和冬季最低;均匀度指数变化不大。

表4 广州城市不同绿地间的鸟类相似性系数

Tab.4 Bird similarity coefficients in different urban green spaces of Guangzhou city

注:调查区缩写与表1一致

Note:The abbreviations of study site were the same as in Tab.1

表5 广州城市绿地不同月份鸟类群落特征

Tab.5 Monthly variations of bird diversity index in urban green spaces of Guangzhou city

4 讨论

4.1 不同城市绿地的鸟类群落变化

食物资源是影响鸟类群落数量和分布的关键因素[22]。大学城湾咀头湿地公园和海珠湖公园都属于湿地公园,拥有大面积水域,水域提供了丰富的无脊椎动物、鱼虾贝类等[23],使偏好湿地生境的鹭科(Ardeidae)和雁鸭类成为其优势种;岸堤还种植了丰富的常绿阔叶林植物和灌丛,常绿阔叶林植物又为鹎科(Pycnonotidae)、椋鸟科(Sturnidae)等林鸟提供了生存和躲避的场所。故大学城湾咀头湿地公园的鸟类物种多样性指数最高,可能在一定程度上说明鸟类物种多样性与景观复杂程度呈正相关关系[24]。这也与李敏研究得出鸟类物种数较高与湿地生境结构复杂有关,湿地生境能够为鸟类提供丰富的食物和躲避场所一致[25]。

人为干扰和植被特点也是影响鸟类群落结构的重要因子[26-29]。荔湾湖公园和珠江公园人流量大、植被单一、水体污染和栖息地破坏严重,调查到的鸟类物种数都只有26种,数量也较其他绿地少,故物种多样性指数较低,丰富度指数最低。中山大学南校区因是校园环境,植物种类较丰富,但由于该区域接近居民区,人为干扰强烈,因此该区域分布着个体数量较多的与人类伴生鸟种,如:乌鸫、[树]麻雀(Passermontanus)等,所以该区域的均匀性指数最低。

4.2 鸟类群落的季节变化

鸟的种类和数量的季节性变化不仅受到食源、水源和隐蔽所等环境因素的影响,还与其迁徙和集群的习性有着密切联系[30]。引起鸟类群落季节变化的主要原因有:(1)广州位于中国鸟类集中的华南区,是鸟类迁徙通道的重要组成部分[15]。冬候鸟和夏候鸟的迁入和迁出,使得该地区鸟类群落结构出现季节性变化。(2)大部分鸟类在春季进入繁殖期,活动性强[31],且有迁徙过境的鸟类进入调查区域,因此,鸟的种类和数量在3月达到最高峰,春季鸟类物种多样性和丰富度也是全年最高。(3)广州位于中国南方,夏季炎热,鸟类活动频率减弱;冬候鸟基本完成迁出和该区域夏候鸟较少,因此观察到鸟类物种和数量都较春季少。(4)秋季候鸟迁徙经过、冬候鸟到达和植物果实、种子成熟使鸟类食源大大增加[32],因此在11月出现鸟类数量高峰;而冬季鸟类食源最少,观察到的鸟类物种数最少,因此冬季鸟类丰富度为全年最低。

5 建议

鸟类与环境关系十分密切,许多国家都已将鸟类作为一种评价城市环境好坏的指标[4]。城市绿地维持自然的生态景观和功能,是构建城市生态景观的指导原则[33]。根据调查结果和基于鸟类多样性保护,对广州城市绿地建设提出如下建议:(1)多样化种植各类乔木和灌木,如垂叶榕、枕果榕、小叶女贞(Ligustrunsinensis),人工草坪可保留部分杂草任其结籽,以满足食虫食果鸟类的食物需求。(2)尽量避免在鸟类活动栖息处设置人们活动场所,减少人类的干扰。(3)完善垃圾和污水的处理,增加城市湿地生境,用来吸引更多的水鸟,保护水鸟。(4)加强动物保护宣传力度,增强人们的爱鸟护鸟意识。

致谢:广东省昆虫研究所动物生态与恢复中心的袁喜才研究员、周智鑫博士、蓝道英博士对论文工作给与了大力指导,谢莉、曹宏芬、袁倩敏在野外调查中给予协助;中南林业科技大学的张志强博士对论文撰写提出了修改意见,张木绘制了绿地位置示意图,在此一并致谢!

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Guangzhou city; Urban green space; Seasonal and spatial variation; Diversity; Urban birds

城市绿地是城市鸟类的主要栖息地和生态避难所,对维持城市鸟类多样性具有重要的意义。为揭示广州城市绿地的鸟类资源现状和时空动态,于2014年10月至2015年9月,采用固定距离样线法,对广州城市7个绿地鸟类群落组成及多样性进行了逐月调查,结果如下:1)共记录鸟类15 347只,隶属14目、36科、92种。其中,国家Ⅱ级重点保护野生动物5种;留鸟65种、冬候鸟29种、夏候鸟9种和旅鸟9种;2)鸟类物种多样性指数海珠湖公园最高,珠江公园最低;丰富度指数大学城湾咀头湿地公园最高,荔湾湖公园和珠江公园最低;3)鸟类物种多样性指数和丰富度指数呈现季节性变化,春季最高,其次秋季,夏季和冬季最低。鸟类物种多样性在时空上具有明显的差异,可能表明了鸟类物种多样性与食物资源、人为干扰程度、生境特点、植被物种丰富度等密切相关。

Seasonal and Spatial Variation in Bird Diversity inUrban Green Space of Guangzhou City,China

Hu Junmei1,2Ding Zhifeng2Wang Ling2,3Yang Daode1*Hu Huijian2*

(1.Institute of Wildlife Conservation,Central South University of Forestry and Technology,Changsha,410004,China;2.Guangdong key Laboratory of Animal Conservation and Resource Utilization,Guangdong Public Laboratory of Wild Animal Conservation and Utilization,Guangdong Institute of Applied Biological Resources,Guangzhou,510260,Chian;3.Forestry College,Southwest Forestry University,Kunming,650224,China)

Urban green space is the main habitat and ecological shelter of birds in the city,and is important to maintenance of urban bird diversity.To reveal the status and spatial and temporal dynamic of birds in Guangzhou city,we used the line transect method to study bird species representation and diversity monthly in seven urban green spaces from October 2014 to September 2015.A total of 15 347 birds were recorded,representing 92 species,36 families,and 14 orders.Among these,three species are listed as national 2nd category protected animals in China.Residents,winter migrants,summer migrants and passage migrants were represented by 65,29,9 and 9 species,respectively.Bird species diversity was highest at Haizhu Lake Park and lowest at Pearl River Park.Bay Mouth Wetland Park of Guangzhou Higher Education Mega Center had the highest species richness and Liwanhu Park and Pearl River Park has lowest species richness.The species richness varied seasonally and were highest in spring,followed by autumn,and lowest in summer and winter.Seasonal and spatial variation in bird diversity in urban green space in Guangzhou probably indicated that bird diversity was closely related with food resources,human disturbance,habitat characteristics,vegetation species richness and other factors.

广州海珠区科技和信息化局科技攻关项目;海珠湖区域生态招鸟技术研发与实现(2013-cg-03)、广州海珠区科技和信息化局民生科技项目;海珠湿地二期集群水鸟的生态招引与景观营造(2014-cg-17)和广东省省级科技项目(2013B061800042)

胡君梅,女,25岁,硕士研究生;主要从事动物生态和资源保护研究。E-mail:553266509@qq.com

*通讯作者:杨道德,E-mail:csfuyydd@126.com;胡慧建,E-mail:13922339577@139.com

2016-04-14

Q958.1

A

修回日期:2016-05-12

发表日期:2017-02-10

2310-1490(2017)01-044-08

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