安徽鹞落坪繁殖季节鸟类物种组成比较研究
2017-09-18徐海根万雅琼侯银续马号号
李 莉 崔 鹏 徐海根 万雅琼 雍 凡 侯银续 马号号 虞 磊
(1.南京师范大学生命科学学院,南京,210023;2.环境保护部南京环境科学研究所自然保护与生物多样性研究中心,国家环境保护生物安全重点实验室,南京,210042;3.安徽省珍稀鸟类保护工作者联合会,合肥,230601)
安徽鹞落坪繁殖季节鸟类物种组成比较研究
李 莉1,2崔 鹏2*徐海根2万雅琼1,2雍 凡2侯银续3马号号3虞 磊3
(1.南京师范大学生命科学学院,南京,210023;2.环境保护部南京环境科学研究所自然保护与生物多样性研究中心,国家环境保护生物安全重点实验室,南京,210042;3.安徽省珍稀鸟类保护工作者联合会,合肥,230601)
稿件运行过程
为探讨安徽大别山地区繁殖鸟类监测的适宜时间,分析比较了2011~2015年间安徽鹞落坪国家级自然保护区6条样线繁殖鸟类的监测情况。鸟类监测采用可变距离样线法。根据鸟类监测的时间不同,将调查数据分为7个时间段来分析,即4月下旬、5月上旬、5月下旬、6月上旬、6月中旬、6月下旬和7月上旬。结果显示,调查共记录鸟类102种,隶属于11目35科。调查到的繁殖鸟类(包括留鸟和夏候鸟)有90种,占调查鸟类总数的88.24%。将本文调查结果与保护区鸟类名录的对比发现,调查到的繁殖鸟类所占比值(88.24%)大于鸟类名录上繁殖鸟类的比值(70.4%),说明本次调查较好地覆盖了当地的繁殖鸟类,但由于调查仅在繁殖季节,且样线设置较少,导致调查到的物种数尚不完整。将繁殖期不同时间段的数据进行分析,比较实际调查到的物种数、鸟类总个体数、优势种的分布情况以及物种多样性指数和均匀度指数的计算结果发现,5月上旬至5月下旬是进行鸟类调查的最佳时间。因此,建议该保护区在上述时间段开展繁殖鸟类监测,并可根据当年的气候和天气情况进行适当的提前或延后。
鸟类对栖息地和环境的变化非常敏感,是生物多样性监测和评估的重要指示物种类群[1-2]。通过开展鸟类监测,我们可以了解鸟类种群数量的季节与年度的变化,分析鸟类与诸多环境因子之间的关系,从而为制定保护计划和开展环境管理提供科学依据[3]。1900年开始的北美圣诞节鸟类调查(the Christmas Bird Count)是国际上最早的鸟类监测计划,迄今,欧洲已实施了50多个鸟类监测项目[4]。当前,在国际上具有较大影响的是英国繁殖鸟类调查(the Breeding Bird Survey)和北美繁殖鸟类调查(the North American Breeding Bird Survey)[5-7],它们均始于20世纪60年代,且各自形成了相对成熟的监测方法[4]。我国早期开展的鸟类监测工作大多是针对珍稀濒危物种和重点区域,如朱鹮(Nipponianippon)种群数量和分布的监测[8],青海湖、鄱阳湖、湛江红树林等以鸟类为主的自然保护区的鸟类监测工作等[9-11]。此外,基于对致病性禽流感的发现与防治,以及机场鸟类防撞的研究,我国的部分区域也开展了鸟类监测工作[12-13]。全国性的鸟类监测项目正式启动于2011年,但与欧美国家相比,我国鸟类监测工作仍很落后[14]。
由于环境温度的变化对鸟类活动有显著影响[15],鸟类的繁殖时间在不同区域有很大差异。在英国繁殖鸟类调查项目中,繁殖鸟类监测时间在每年4月初到6月末,期间监测2次,2次监测时间间隔不少于4周[16-18]。我国是典型的季风气候国家,鸟类繁殖活动多在春末夏初进行。李炳华通过1978~1986年的实地调查,结合文献数据,分析发现安徽省雉类的繁殖期多在3~6月间,且一般每年只繁殖1次[19]。
中国地域辽阔,纬度跨度大,海拔高差大,且生境异质性高,在不同纬度和海拔地区鸟类的繁殖期不同。因此,繁殖季节鸟类监测时间必须因地制宜,根据自身地理位置和海拔等因素选择最佳监测时间。本文以全国生物多样性(鸟类)示范观测项目中的安徽鹞落坪国家级自然保护区为研究地点,开展繁殖季节鸟类监测研究,通过分析繁殖季节不同时间段鸟类物种组成差异,探讨该区域开展繁殖鸟类监测的适宜时间。
1 自然概况
安徽鹞落坪国家级自然保护区(N 30°57′~31°06′,E 116°02′~116°11′)位于安徽省西北部,坐落在大别山主峰分水岭主段的南侧。保护区总面积为123 km2,覆盖安徽省岳西县包家乡全境,在世界动物地理区划上处于东洋界和古北界的交界处,在中国动物地理区划上地处华中区和华北区的交界处[20-22]。保护区具有古老的地质历史、复杂的生态环境,蕴藏着丰富的鸟类多样性。保护区森林植被的组成属于北亚热带落叶——常绿阔叶混交林带,森林覆盖率为92%[23]。
2 材料与方法
2.1 数据来源
本次研究使用的数据来源于全国生物多样性(鸟类)示范观测项目。为保证研究结果的真实性与可靠性,本研究仅选取2011~2015年均有调查数据的6条样线进行分析。所选样线主要集中在保护区的南部区域,生境类型以针阔叶混交林为主,辅以竹林、溪流、农田等。样线设置采用了分层抽样法,根据保护区的地形、植被和海拔的不同来布设,基本覆盖了整个调查区域的不同生境类型和不同海拔。样线的具体分布情况见图1。
2.2 调查方法
每次参与调查的人员为2人,其中1人负责记录,1人负责观察。调查采用的是可变距离样线法,调查时按照3个距离尺度进行鸟类监测记录,分别为0~25 m,25~100 m和100 m 以外,飞行鸟类单独记录。调查过程未记录发现的鸟巢数目,记录的幼鸟未纳入分析。调查人员行走速度保持在1~2 km/h,鸟类名录采用郑光美(2011)的分类系统。调查时使用双筒望远镜进行鸟类观察,并用激光测距仪辅助判断鸟类与样线的距离。
2.3 调查时间
在鸟类繁殖期间,保护区内每条样线每年调查2次,2次调查间隔至少4周。每次调查的时间段主要集中在5:30~9:30和16:00~19:00,天气状况良好(没有雨、大雾、大风天气)。
图1 安徽鹞落坪国家级自然保护区6条样线分布Fig.1 Demonstration of Anhui Yaoluoping National Nature Reserve and line transect distribution
2.4 数据分析
2011~2015年共有10次调查记录。根据具体调查情况,将繁殖期(4月底到7月初)鸟类的调查时间划分为7个时间段进行分析,即4月下旬、5月上旬、5月下旬、6月上旬、6月中旬、6月下旬和7月上旬。同一时间段的多次调查仅挑选其中一次的调查结果进行统计。样线的筛选主要依据天气良好,数据调查时间在5:30~9:30优先的原则而确定。采用Shannon-wiener 指数计算物种多样性,采用Pielou指数计算均匀度。具体计算方法如下。
边坡采用生态长袋植生护坡方法。生态长袋是使用高分子聚丙烯PP材料制成,通常应用于恶劣环境,可达到50年以上不降解。生态长袋可按照坡长进行裁剪定制,安装时顺坡依次铺装,每隔一定距离打一根锚杆与边坡连接进行固定。
(1)Shannon-Wiener 指数:
H=-∑(Pi)(lnPi)
式中,H=物种多样性指数,Pi=群落中属于第i种的个体的比例,如群落总个体数为N,第i种个体数为ni,则Pi=ni/N。
(2)Pielou均匀度指数:
E=H/Hmax
式中:H为物种多样性指数,Hmax为最大的物种多样性指数,Hmax=lnS(S为群落中的总物种数)。
3 结果与分析
3.1 调查概况
实际调查时,6条样线的总长度为13.3 km,样线长度范围在1.0~4.5 km,样线海拔范围为843~1 225 m,处于保护区海拔的中低段。每条样线调查耗时不同(40~300 min),平均调查速率为1.21 km/h,符合通常样线调查时规定的速率(1~2 km/h)。
6条样线共记录到鸟类102种,4 139只,隶属于11目35科,其中,国家II级重点保护物种14种,中国特有种3种(表1)。
根据鸟类的地理分布情况,将调查到的鸟类地理型分为两类:东洋界型68种,67种为该地繁殖鸟,古北界型34种仅23种在此地繁殖(表2)。在90种繁殖鸟中,东洋型与古北型鸟类的比例约为3∶1,这显示了华南区的鸟类在保护区内十分繁盛,同时也证明鹞落坪国家级自然保护区的鸟类区系具有南北过渡性但更倾向于华南区的特征。
按照各种鸟类在不同季节的居留情况,其居留型划分为4类:留鸟62种,占总数的60.8%;夏候鸟31种,占总数的30.4%;冬候鸟12种,占总数的11.8%;旅鸟17种,占总数的16.7%(表2)。
表1 安徽鹞落坪国家级自然保护区繁殖期调查鸟类名录
Tab.1 List of birds in breeding survey in Yaoluoping National Nature Reserve,Anhui Province
续表1
续表1
续表1
续表1
注:“↑”代表国家II级重点保护物种;“↓”代表中国特有种。鸟类居留类型分别为:“R”指留鸟;“S”指夏候鸟;“W”指冬候鸟;“P”指旅鸟
Note:“↑”represents the national class II protected species;“↓”represents the Chinese endemic species.Birds have different residence types:the“R”refers to the resident birds;“S”refers to the summer visitors;“W”refers to the winter visitors;“P”refers to the passage migrants
表2 鹞落坪国家级自然保护区鸟类地理型及居留型情况
Tab.2 The geographic and migrating types of birds in Yaoluoping National Nature Reserve
3.2 繁殖期不同阶段对比
3.2.1 物种分布比较
不同时间段观测到的鸟类物种组成不同,具体观测情况见表3。
表3 7个时间段繁殖鸟类种类统计
Tab.3 The species diversity in 7 periods
3.2.2 优势种比较
在调查到的鸟类中,雀形目鸟类占总种数的一半以上,其中鸫科最多,莺科、鸦科和画眉科为其次。根据实际调查情况,将记录的鸟类个体数按顺序排列,挑选不同时间段记录的鸟类个体数最多的前5名作为优势物种进行整理,并补充该物种在其他时间段的观测值(表4)。结果显示,7个时间段共记录10种优势物种,且都为雀形目鸟类。繁殖期不同时间段的优势鸟种不同,但有部分优势鸟种几乎占据整个繁殖期,如强脚树莺、大山雀和棕头鸦雀等,它们都为当地留鸟。比较优势鸟种的调查结果发现,不同鸟种个体数的峰值出现的时间段一般不同。总体上,鸟类个体数峰值主要集中在4月下旬~6月下旬之间,且少数鸟种的峰值不止一个。
3.2.3 物种组成比较
繁殖期7个时间段记录的鸟类物种数在48~67种。部分鸟种仅在某一时期有观测记录,如白鹭(S)、褐山鹪莺(R)、冕柳莺(P)和星头啄木鸟(R)仅在4月下旬有记录;蓝矶鸫(W)、普通(R)和勺鸡(R)仅在5月上旬记录到;灰翅噪鹛(R)仅在5月下旬有记录;乌鸫(R)只在6月上旬有记录;白喉林鹟(S)和白颈鸫(R)仅出现在6月中旬;三宝鸟(S)只在6月下旬有记录;而红隼(R)和红头穗鹛(R)则仅在7月上旬观测到。
在繁殖期观测中,雀形目鸟类在不同时间段的观测数目都为最多,表明其在该地的主体地位。鹤形目鸟类是繁殖期观测最少记录到的鸟种,7个时间段仅观测到3次,且物种都为秧鸡科的白胸苦恶鸟。除雀形目外,鹃形目是保护区鸟类物种数第二多的鸟类,其次是形目和隼形目鸟类。
3.2.4 物种多样性与均匀度比较
在把鹞落坪自然保护区作为一个整体考虑时,繁殖期鸟类物种多样性和均匀度在7个时间段共出现2次峰值,分别在5月上旬~5月下旬之间以及7月上旬左右。
表4 7个时间段的优势鸟种调查情况
Tab.4 The dominant bird species in 7 periods
注:含有下划线的数值为不同时间段的优势鸟种;斜体加粗字段为鸟种记录值的最大数值
Note:The numbers with under line are the dominant species in different period of time;the bold italic characters are the max number in different bird species
表5 繁殖期鸟类调查物种组成情况
Tab.5 The result of orders in breeding season survey
表6 繁殖期鸟类多样性指数与均匀度指数比较
Tab.6 A comparison of birds diversity and evenness index in breeding season survey
4 讨论
鸟类繁殖活动受全球气候变化的影响[24-26],且部分鸟类的居留类型也会随之产生变化[27]。因此,选择合适的调查时间对鸟类生物多样性的监测尤为重要。
本文共记载安徽省鹞落坪国家级自然保护区繁殖季节鸟类102种,隶属于11目35科,繁殖鸟类(包括留鸟和夏候鸟)共90种,占调查鸟类总数88.24%。留鸟与夏候鸟的比例约为2∶1,留鸟在繁殖鸟中的高比例反映了低纬度鸟类区系的特点,即留鸟种数随海拔的升高而降低[28]。本次调查样线的海拔多在1 200 m以下地区,与上述结论相吻合。
本次调查到的物种总数占保护区物种总数(162种)的比例为62.96%。其中繁殖鸟类占调查总数的88.24%,大于保护区内繁殖鸟类所占比值(70.4%)。本次调查基本覆盖了当地的繁殖鸟类,但调查到的物种数尚不够全面,推测原因可能是使用样线法调查存在常规调查物种发现率较低的问题[29],亦或是样线布设不够全面。
将繁殖期不同时间段的鸟类调查数据进行分析比较,结果发现:从调查到的物种数来看,5月上旬~5月下旬是最佳调查时间;从调查的总个体数来看,4月下旬~6月上旬最宜进行鸟类观测;从优势种的分布情况来看,4月下旬~6月下旬能监测到更多的优势物种;从物种多样性指数的计算结果来看,其峰值在5月上旬~5月下旬之间;而物种均匀度指数则在5月上旬~5月下旬以及7月上旬有峰值。综上所述,5月上旬~5月下旬是进行鸟类调查的最佳时间。因此,建议该保护区在上述时间段开展繁殖鸟类监测,并可根据当年的气候和天气情况进行适当的提前或延后。
需要注意的是,本文的分析结果未考虑不同样线间的生境分布状况、海拔差异以及不同年度间的气候差异。希望更多后续研究能够对此次结果进行补充和完善。
致谢:感谢生物多样性保护专项对本研究的支持!
[1] Furness R W,Greenwood J J D.Birds as monitors of environmental change[M].London:Springer,1993:1-41.
[2] Zhao H F,Lei F M.Birds as monitors of environmental change[J].Chinese Journal of Zoology,2002,37(6):74-78.
[3] 孙文婷,赵思琪,马莉丽,等.Distance在样线法和样点法鸟类调查中的结果差异研究[J].安徽农业科学,2012,40(27):13383-13384,13436.
[4] 斯幸峰,丁平.欧美陆地鸟类监测的历史、现状与我国的对策[J].生物多样性,2011,19(3):303-310.
[5] Raven M J,Noble D G.The breeding bird survey 2005[M].British Trud for Omithology,2006.
[6] Sauer J R,Link W A,Fallon J E,et al.The North American breeding bird survey 1966-2011:summary analysis and species accounts[J].North American Fauna,2013,79(79):1-32.
[7] Gregory R D,Gibbons D W,Impey A,et al.Generation of the headline indicator of wild bird populations[J].BTO Research Report,1999:221.
[8] Ding C Q.Crested ibis [J].Chinese Birds,2010,1(2):156-162.
[9] 侯元生,何玉邦,星智,等.青海湖国家级自然保护区水鸟的多样性及分布[J].动物分类学报,2009,34(1):184-187.
[10] 单继红,马建章,李言阔,等.鄱阳湖区灰鹤越冬种群数量与分布动态及其影响因素[J].生态学报,2014,34(8):2050-2060.
[11] 张苇,余娜娜,刘军.湛江红树林保护区水鸟监测及水鸟资源现状[J].湿地科学与管理,2013,9(1):69-71.
[12] 金志民,杨春文,冯利,等.牡丹江海浪机场鸟类资源调查及鸟撞防范对策[J].国土与自然资源研究,2010,32(4):72-74.
[13] 俞立民.宁夏野生鸟类疫源疫情预防与控制研究[J].宁夏农林科技,2008(1):46-47.
[14] 崔鹏,徐海根,丁晖,等.我国鸟类监测的现状、问题与对策[J].生态与农村环境学报,2013,29(3):403-408.
[15] 付义强,张正旺.春夏季异常低温气候对灰胸薮鹛繁殖的影响[J].北京师范大学学报:自然科学版,2011,47(3):292-295.
[16] Gregory R D,Baillie S R.Large-scale habitat use of some declining British birds[J].Journal of Applied Ecology,1998,35(5):785-799.
[17] Newson S E,Woodburn R J W,Noble D G,et al.Evaluating the Breeding Bird Survey for producing national population size and density estimates[J].Bird Study,2005,52(1):42-54.
[18] Gregory R D.Development of breeding bird monitoring in the United Kingdom and adopting its principles elsewhere[J].The Ring,2000,22(2):35-44.
[19] 李炳华.安徽雉科鸟类的初步研究[J].安徽师大学报,1992,3(15):76-81.
[20] 王高.鹞落坪国家级自然保护区珍稀濒危植物的保护[J].安徽农业科学,2007,35(27):8609-8610.
[21] 徐先海,储小兰.鹞落坪自然保护区发展生态旅游的SWOT分析[J].长春理工大学学报,2012,25(9):92-93.
[22] 王松,鲍方印,梅百茂,等.安徽鹞落坪国家级自然保护区蝶类的垂直分布及其群落多样性[J].应用生态学报,2009,20(9):2262-2270.
[23] 高林,徐如松,曹姣仙,等.鹞落坪国家级自然保护区植被类型的初步探讨[J].生物学杂志,2002,18(6):32-34.
[24] Crick H Q P,Gibbons D W,Magrath R D.Seasonal variation in clutch size in British Birds[J].Journal of Animal Ecology,1993,62(2):263-273.
[25] Crick H Q P,Dudley C,Glue D E,et al.UK birds are laying eggs earlier[J].Nature,1997,388(6642):526-526.
[26] Crick H Q P,Sparks T H.Climate change related to egg-laying trends[J].Nature,1999,399(6735):423-423.
[27] 舒晓莲,陆舟,廖晓雯,等.广西北部湾沿海地区鸟类居留型变化分析[J].广西科学,2013,20(3):226-229,233.
[28] 王岐山,胡小龙.安徽九华山鸟类调查报告[J].安徽大学学报:自然科学版,1978(1):56-84.
[29] 田园,冯永军,张春兰,等.样线法在南方山地生态系统野生动物调查中的试点效果评价[J].生物多样性,2015,23(1):109-115.
Yaoluoping National Nature Reserve; Monitoring time; Breeding time; Species composition
A Comparative Study of Bird Species Diversity in BreedingSeason at Anhui Yaoluoping National Nature Reserve
Li li1,2Cui Peng2 *Xu Haigen2Wan Yaqiong1,2Yong Fan2Hou Yinxu3Ma Haohao3Yu Lei3
(1.College of Life Science,Nanjing Normal University,Nanjing,210023,China;2.Research Center for Nature Conservation and Biodiversity,State Environmental Protection Key Laboratory on Biosafety,Nanjing Institute of Environmental Sciences,Ministry of Environmental Protection,Nanjing,210042,China;3.Anhui Rare Birds Protection Association,Hefei,230601,China)
To determine the optimal dates for monitoring of breeding birds in the Dabie mountains of Anhui province,we analyzed the results of breeding bird surveys covering six transect lines in Yaoluoping National Nature Reserve from 2011 to 2015.The variable distance line transect method was used in the surveys.The survey data were divided into seven periods,separately in late April,early May,late May,early June,mid June,late June and early July.A total of 102 species of 35 families and 11 orders were recorded.The number of breeding bird species(including resident and summer visitors)was 90,accounting for 88% of the total recorded bird species.This showed that our survey covered most of the locally breeding birds.The total number of species was fewer because of insufficient transect lines and the survey was conducted only during the breeding season.Based on our calculations of species richness and diversity,bird abundance,species dominance,and evenness over seven different periods,we determined that early May and late May had the highest species diversity and abundance.Therefore,we recommend that early May and late May should be chosen as the breeding bird survey period in Yaoluoping National Nature Reserve.Field survey can be scheduled in advance or delay of this optimum period according to weather conditions.
环境保护部“生物多样性专项”
李莉,女,26岁,硕士研究生;主要从事鸟类学研究。E-mail:Lili911212@qq.com
*通讯作者:崔鹏,E-mail:cuipeng1126@163.com
2016-05-18
Q958.1
A
修回日期:2016-08-01
发表日期:2017-02-10关键词:鹞落坪; 监测时间; 繁殖鸟类; 物种组成
2310-1490(2017)01-052-11