南京紫金山国家森林公园繁殖鸟类多样性及年间变化

张啸然 王 淼 王 卉 鲁长虎

(南京林业大学南方现代林业协同创新中心，生物与环境学院，南京，210037)

城市森林是指在城市及其周边范围内以乔木为主体，达到一定的规模和覆盖度，能对周围的环境产生重要影响，并具有明显的生态和人文景观等价值的各种生物和非生物的综合体［1－2］。城市森林兼有城市栖息地与森林生境的特征，一方面改善城市环境，为城市居民提供一种近自然的景观，满足人们游览休憩的需求;另一方面作为城市鸟类重要的栖息地，为鸟类提供较为充足的食物和适宜的繁殖地点，利于鸟类躲避天敌及不良天气，保证其生存和繁殖［3］。城市化进程加快对鸟类及其他野生动植物产生深刻影响［4－6］，导致自然景观转向片段化的绿地景观，这些绿地斑块(残留的森林片段)成为鸟类的“避难所”(refuge)［7］。鸟类作为城市生态系统健康的重要指标类群［8－9］，其群落和数量特征与城市生态环境密切相关。近年来，关于城市森林鸟类群落的研究发展迅速，城市森林鸟类组成丰富，深圳松子坑森林公园全年共记录鸟类种数达74种［10］，城市森林鸟类物种多样性指数和丰富度指数呈现季节性变化［11－12］，森林公园的人为干扰、生境稳定性、食物可获得性对繁殖期鸟类种类与数量有较大影响［13］。虽然城市森林鸟类群落的研究工作开展很多，但缺乏连续多年的监测研究，而这对鸟类多样性的客观评价和城市森林的管理非常重要。自2014～2017年的5、6月鸟类繁殖季节，对南京市紫金山森林公园的鸟类组成及其多样性进行调查，以了解城市森林繁殖鸟类群落多样性及年间变化情况。

1 研究地与研究方法

1.1 研究地概况

南京紫金山国家森林公园(E 118°48'24″～118°53'04″，N 32°01'57″～32°16'15″)地处南京城区东隅，东西长 7.11 km，南北宽 6.17 km，总面积3008.8 hm2，主峰头陀岭海拔448.9 m。该地区属亚热带向暖温带过渡地带，具有北亚热带气候特征，年均气温15.7℃，年均降水量1106.5 mm，无霜期237 d。由于人为活动，紫金山原生植被已不复存在，取代的为各种次生植被和栽培植被。紫金山地区的植被跟气候一样明显地反映出植被类型的过渡性，有北方温带植被类型，也有南方亚热带植被类型，是典型地带性植被类型的落叶、常绿阔叶混交林。常见针叶树种有马尾松(Pinus massoniana)、黑松(Pinus thunbergii)等，落叶阔叶树种有麻栎(Quercus acutissima)、栓皮栎(Quercus variabilis)、枫香(Liquidamba formosana)等，常绿阔叶树种主要有青冈(Quercus)、苦槠(Castanopsis sclerophylla)、石楠(Photinia serratifolia)和冬青(Ilex chinensis)。另有竹林面积约30.7 hm2，种类以毛竹(Phyllostachys edulis)为主。随着城市发展，紫金山逐渐从一个城郊景区变成城市中的国家森林公园。

1.2 样线设置

根据地形、地貌及生境类型在紫金山森林公园布设3条样线，采用样线法对鸟类组成及数量进行调查(图1)。样线Ⅰ在白马公园－栈道－水库布设，生境类型为阔叶林、水域，长度为2 km;样线Ⅱ设在中山植物园区域，生境类型为针阔混交林、水域，长度为2 km;样线Ⅲ设在灵谷寺区域，生境类型为针阔混交林，长度为3 km。

图1 紫金山森林公园样线分布Fig.1 Zijin Mountain National Forest Park and line transect distribution

1.3 鸟类调查

2014～2017年期间，5月沿样线进行第1次鸟类调查，6月进行第2次调查。选择晴朗无风的天气，调查时间集中在6:00～9:00鸟类活动高峰期的早晨，尽可能保持每年的调查日期一致，如天气不佳顺延。调查中2～3人一组，行走速度为1.2～1.5 km/h，使用STENER双筒望远镜(10×26)和Nikon单筒望远镜(60×70)，记录样线两侧50 m内观察到和听到的鸟类种类和数量。

1.4 数据处理

(1)鸟类遇见率:E=Ni/H

式中，Ni为每次记录的鸟类数量，H为调查时间(h)。

(2)鸟类密度:D=N/2LW

式中，D为鸟类密度，N为样线内记录的鸟类数量，L为样线长度，W为样线单边宽度。

(3)鸟类多样性指数(H')采用 Shannon-Wiener指

式中，S为鸟种数，Pi为第i种鸟的个体数量占全部鸟种的个体数量的比例。

(4)均匀度指数(J)采用 Pielou 指数［15］:J=H'/

式中，H'同上，Hmax=lnS，S为鸟种数。

(5)优势度指数(C)采用Simpson指数:C=1－

式中，Pi、S同上。

(6)相似性系数:M=j/(a+b－j)

式中，M为群落组成相似度，j为两群落共有物种数，a为群落 A的物种数，b为群落B的物种数。0.75＜M≤1.0时，群落组成成分极其相似;0.5＜M≤0.75时，群落组成成分中等相似;0.25＜M≤0.5时，群落组成成分中等不相似;0＜M≤0.25时，群落组成成分极不相似［16］。

采用SPSS 20.0对繁殖季节不同月份鸟类种数和密度的差异进行单因素方差分析检验，采用 Excel 2010进行其他数据处理和作图。鸟类分类和居留型的划分依据《中国鸟类分类与分布名录》第2版［17］。

2 结果与分析

2.1 鸟类群落物种组成

本次调查共记录到鸟类73种，隶属10目28科(表1)。从组成上看，雀形目(Passeriformes)鸟类48种，占总种数的66%，非雀形目鸟类25种，占总种数的34%;从居留型上看，留鸟44种(61%)、旅鸟8种(11%)、夏候鸟20种(28%)、逃逸鸟1种(没有列入居留型计算)，留鸟是南京市紫金山森林公园繁殖季节鸟类群落的主要组成部分。黑耳鸢(Milvus migrans lineatus)、赤腹鹰(Accipiter soloensis)、红角鸮(Otus sunia)和灰林鸮(Strix aluco)为国家Ⅱ级保护动物，红嘴相思鸟(Leiothrix lutea)和黄腹山雀(Parus venustulus)为中国特有种。

表1 南京紫金山国家森林公园繁殖季节鸟类种类组成Tab.1 The bird composition in Zijin Mountain National Forest Park in Nanjing during the breeding period

续表1

续表1

2.2 鸟类组成与密度变化

紫金山森林公园5月与6月鸟类种数的年间变化总体平稳(图2)。5月鸟种数在26～45种间波动，2014年鸟种数最少，2017年鸟种数最多;6月鸟种数的年间波动与5月基本一致。对比紫金山同年5月、6月的鸟种数，除2017年5月鸟种数高于6月外，其余年份6月鸟种数要高于5月;单因素方差分析，5月与6月鸟类种数不存在显著差异(F=0.117，P=0.744＞0.05)。

从紫金山5月与6月鸟类密度的动态变化来看(图2)，2014～2017年紫金山地区5月鸟类密度在(3.87±0.09)～(7.26±0.16)只/hm2波动，2015年密度最低，2017年密度最高;紫金山地区6月鸟类密度在(3.1±0.07)～(5.24±0.12)只/hm2波动，2014年密度最低，2017年密度最高。对比紫金山同年的5、6月鸟类密度，2016年6月的密度高于5月，其他年份5月的密度高于6月;单因素方差分析，5月与6月鸟类密度不存在显著差异(F=1.199，P=0.315＞0.05)。

图2 紫金山森林公园繁殖季节鸟类种数及密度变化Fig.2 Variations of birds orders species and density in Zijin Mountain during the breeding period

全部4 a鸟类群落月变化记录，紫金山森林公园繁殖时期2个月共有物种为45种。5月记录鸟种59种，夏候鸟(22%)，旅鸟(9%)，留鸟(69%)，只在5月有记录的物种为14种，其中夏候鸟3种，旅鸟5种。6月记录鸟种 59种，夏候鸟(28%)，旅鸟(5%)，留鸟(67%)，只在6月有记录的物种为14种，其中夏候鸟6种，旅鸟3种。在繁殖季节的不同时期，鸟类物种组成差异不大。

2.3 繁殖季节鸟类群落多样性年间变化

紫金山森林公园繁殖期鸟类多样性结果表明(表2)，2014～2017年紫金山地区鸟类群落在多样性、均匀度以及优势度指数上的年间变化并不明显。4 a间，紫金山繁殖时期的鸟类多样性指数在3.0510～3.3174变化，均匀度指数在0.8241～0.8524变化，优势度在0.9358～0.9510变化。紫金山繁殖时期鸟类多样性表现出大小年的特征，但各指数波动幅度不大，能够较好地体现繁殖时期在紫金山的鸟类群落变化总体平稳、年间小幅波动的特征。

表2 紫金山森林公园繁殖季节鸟类群落多样性年间变化Tab.2 Comparison of breeding bird diversity，dominance，uniformity index in different years in Zijin Mountain

对紫金山森林公园4 a的繁殖季节鸟类群落进行相似性分析(表3)，2014～2017年相似性在0.5472～0.5902之间，其中2016年与2017年相似性系数最高，2014年与2016年相似性系数最低，2014年与2017年相似性系数为0.5517，共有种为32种。4 a均有记录的鸟类有28种，年间的群落主成分中等相似，鸟类群落的组成保持相对稳定。

表3 紫金山森林公园不同年份繁殖季节鸟类群落相似性分析Tab.3 Similarity analysis of breeding bird communities among different years

3 讨论

3.1 繁殖季节鸟类物种组成特点

紫金山森林公园生境类型丰富，繁殖季节成为鸟类重要栖息地。繁殖季节鸟类群落多样性指数为3.18，高于中部城市长沙多个城市森林繁殖季节鸟类多样性指数的统计结果;种数上看，要略高于该城市多个森林公园鸟种数的总和［13］。从鸟类生态类型上看，包括林鸟、水鸟以及猛禽等。紫金山地区植被群落稳定性高，干扰率低，森林覆盖率高于80%［18－19］，为林鸟及猛禽提供了适宜生境。森林公园内有小型湖泊、溪流等湿地水域，为水鸟提供了栖息地，本次调查共记录水鸟8种，其中鹭科(Ardeidae)鸟类3种，其余为小(Tachybaptus ruficollis)、黑水鸡(Gallinula chloropus)、红脚苦恶鸟(Amaurornis akool)、白胸苦恶鸟(Amaurornis phoenicurus)和普通翠鸟(Alcedo atthis)。在中山植物园中发现红耳鹎(Pycnonotus jocosus)，对比分布图谱及南京周边笼养鸟，判定为逃逸鸟，种群已经成功定居。许鹏［20］在2007年4月至2008年2月对紫金山森林公园鸟类群落的研究中，记录繁殖季节鸟类共77种，对比本研究的鸟种组成，可以看出鸟类组成相似，且种数基本保持稳定。

3.2 鸟类群落的动态变化

紫金山繁殖季节不同月份群落组成并不完全一致，说明鸟类迁入、迁出时间各有差异。总结紫金山地区连续4 a的鸟类记录，5月鸟类居留型构成以留鸟为主，夏候鸟和旅鸟次之，夏候鸟和旅鸟主要为杜鹃科(Cuculidae)和莺科(Sylviidae);6月鸟类居留型构成与5月基本一致，但记录显示5月的旅鸟和部分夏候鸟陆续迁走，家燕(Hirundo rustica)、赤腹鹰(Accipiter soloensis)等夏候鸟迁入。通过多年繁殖季节不同时期的记录对比，大体上6月的鸟类种数高于5月，而5月鸟类密度高于6月，鸟类鸟种数和密度的月份差异，是繁殖季节的不同时期鸟类群落动态变化的过程。6月是繁殖季节的后期，幼鸟已基本离巢，鸟类密度的下降，反映了鸟类外扩现象，表明紫金山发挥为南京城市留鸟及迁徙鸟类提供可靠繁殖场所的作用。不同年份，种数和密度的差异程度也不同，个别年份还会发生逆差，所以还无法认为这是一种规律，需要更多的后续研究对此进行补充和完善。

3.3 人类活动干扰与管理建议

随着城市扩展，紫金山已被城市建筑包围，成为南京城市内部的森林公园，面临着多种人为干扰。(1)紫金山是名胜古迹荟萃之地，许多景点是颇受欢迎的旅游目的地，也是市民登山锻炼的场所，日均人流量近万次，节假日更高，而鸟类的繁殖季节正是旅游的旺季。繁殖季节鸟类对人为干扰更为敏感，人为干扰直接影响城市鸟类的巢位选择［21］，会影响雄性在繁殖季鸣唱的时间选择，进而影响领域确定配偶的吸引配对的形成、产卵和传递信息等［22］，此外，还会影响亲鸟的孵卵行为，无人照料的卵要承担更多捕食风险或者暴露在极端致命温度下的机会［23］。(2)历史原因，阔叶林生境分布上百条登山“野道”，这些登山道多贯穿密林，不仅破坏了林下地被灌丛，同时大量的人类出入对于鸟类的栖息也产生不良影响。(3)紫金山森林公园多以公路与市区分隔，有多条线路每天通行的车次频繁，森林边缘主要受交通影响，有研究认为公路会导致繁殖鸟类种群密度减小，且这种现象最主要由于噪音［24］。我们在调查中发现，样线I临近公路，噪音干扰程度最高，记录的鸟类种类和密度最少，样线Ⅲ远离城市公路，噪音干扰程度最低，记录的鸟类种类和密度最多，调查结果验证了这一观点。建议在鸟类繁殖季节，控制紫金山各旅游景点的游客数量，周边道路全面禁笛并增设噪音隔离带;对山中的“野道”采取禁止通行，自然恢复的措施。

致谢:参加野外鸟类调查的有孙勇、张亚兰、钟稚昉、王健翮、许鹏、苏昌祥、张燕、朱晓静、戴思、杨再玺、张芳等研究生，在此一并致谢。

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