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林周县卡仔水库春季鸟类物种多样性初报

2018-09-12次仁樊海德扎西欧珠索朗欧珠土旦多吉桑琼

西藏科技 2018年8期
关键词:覆盖度栖息地样地

次仁 樊海德 扎西欧珠 索朗欧珠 土旦多吉 桑琼

(西藏大学理学院,西藏 拉萨 850000)

生物多样性最早的概念实质上就是物种多样性。物种多样性研究在整个生物多样性研究中具有非常重要的地位[1]。生物多样性是指所有来源的形形色色的生物体,包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体,这包括物种内部、物种之间和生态系统的多样性[2]。中国是世界上生物多样性最丰富的国家之一,拥有高等植物34984种,居世界第3位;脊椎动物6445种,占世界总种数的13.7%;已查明真菌种类约1万种,占世界总种数的14%;据不完全统计,有栽培植物1339种,家养动物品种576个。此外,中国还拥有森林、灌丛、草甸、草原、荒漠和湿地等陆地生态系统以及黄海、东海、南海和黑潮流域大海洋生态系统,包括10个植被型组、29个植被型和560余个群系;《中国植被图》记录了全国11个植被类型组、55个植被型和960个植物群系和亚群系[3]。

物种多样性在生态学研究中占有十分重要的地位,物种多样性的研究是认知该生态系统功能状态等的基础。每一种生物都是生态系统中不可缺少的部分,它们在生态系统中充当着生产者或消费者或分解者的成分,各个物种之间存在着复杂的相互作用,它们在生态系统中的能量流动、物质传递、营养储存或者物种间的相互作用等功能中起到举足轻重的作用。鸟类是生态系统中物种组成的重要组成部分。一方面,鸟类之间、鸟类与其他物种之间、鸟类与其所生存的环境之间都有十分密切的联系。

鸟类多样性易受到多种因素的影响。鸟类所处环境和外界的干扰是影响某一区域鸟类多样性的重要影响因素。卡仔水库的环境为鸟类提供了良好的栖息环境和食物来源。同时,外界干扰例如人为干扰(农业活动、水库周边的土地利用等)不断的改变了水库周围的生境结构,就会影响鸟类的多样性。充分了解影响水库鸟类多样性的因素对水库鸟类资源的管理及合理利用具有十分重要的意义。

笔者于2017年4月对于卡仔水库春季鸟类的物种多样性、丰富度及环境因子进行了调查,目的在于探讨环境因子对鸟类多样性的影响,为水库的鸟类资源管理以及合理开发利用提供依据。

1 研究地点与研究方法

1.1 研究地点

卡仔水库位于西藏自治区拉萨市林周县中部卡仔乡境内(N=29°53'41",E=91°15'42",图1),地处西藏自治区中部、拉萨河的主要支流澎波河流域,平均海拔3860米,地势平坦,谷地开阔,属于高原季风气候区,气候温和,昼夜温差大,太阳辐射强。水量充沛,年均降水量491毫米,夏季雨水集中,年平均气温5.8度,距离县城10公里,距离拉萨市80多公里,是西藏自治区著名的国家级黑颈鹤越冬地自然保护区的核心地带[4]。占地面积约为20000平方米。水库北面和西面靠近山坡,山坡上生长有大量杉叶藻(Hip⁃puris vulgaris)、灯心草(Juncus spp.)、水 毛 茛(Batra⁃chium bungei)、白睡 莲(Nymphaea tetragona)、水蓼(Polyonum hydropiper)、马先蒿(Podicalaris spp.)、龙胆(Centiana sp.)、委陵菜(Potentilla anserine)、苔草(Carex spp.)、嵩草(Kobresia spp.)、白茅(Imperata cy⁃lindrica)、直立黄芪(As tragalus adsurgens)、藏茴香(Carum carvi)、紫花针茅(Stipa purpurea)、角柱花(Ceratostigma minus)、紫花地丁(Viola sp.)、糖芥(Erysimum sp.)、蒲公英(Tarax-acum tibetanum)、蓝布裙(Cynoglossum amabile)、天南星(Arisaema con⁃sanguineum)、紫草(Onosma sp.)、车前(Plantago asi⁃atica)、老鹳草(Geranium sp.)、独活(Heracleum sp.)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、蔷薇(Rosa sp.)、小檗(Berberis sp.)、西藏狼牙刺(Sophora moorcroftiana)等,为鸟类提供了合适的栖息地;南面和东面临近人工林及农田。水库中生活着大量的浮游植物、浮游动物、鱼类等,为鸟类的食物来源提供了保障。

1.2 研究方法

于2017年4月的上、中、下旬在林周县卡仔水库采用系统抽样的方法对水库中生活的鸟类数量进行调查,并选取了3个样地(A、B和C),一共设置了9个样方(每个样地设置3个样方),用可用半径样点法,对样地点内所见到的和所听到的鸟类种类及数量进行了统计记录,为了保证每个样地之间的独立性,每个样地点之间的直线距离保持在1000米以上,在每个样地点停留大概10分钟。同时,我们在每个样地点测量了海拔高度(m)、空气温度(℃)、土壤温度(℃)、鸟类所处位置与公路的距离(m)、鸟类所处位置与人类居住房屋的距离(m)等环境因子。使用SWAROVSKI10×50双筒望远镜及20倍的单筒望远镜统计鸟类的种类及数量;Nikon La⁃ser1200激光测距仪用于距离的测量;GPS用于测定所处样地点的海拔高度;使用1×1m的样方用于测定该样地点的植被覆盖度。

此次调查的鸟类多样性的数据分析采用了现在生物界比较通用的统计软件Ri3.4.4.为了能保证统计分析的正确性,在正式分析之前我们对所有数据进行了是否具有正态分布的检查,根据数据的特性确定使用参数统计或非参数统计分析的方法。利用方差分析检验各变量(包括个体数量)在三个样地(9个样方)之间的差异,如果其结果显示显著性,进一步用Tukey真实显著性差异法检验。并且利用多元回归检验所有环境因子对鸟类物种多度的影响。

丰度只计算了香浓指数(H),且香浓指数与环境因子之间的关系用线性回归进行了必要的统计检验。均匀度是有效物种/物种多度计算出来的,而Berger-Parker优势度则用d=max(n/N)计算的,d代表优势度,n表示某一物种的个体数量,N代表所有物种的个体数量之合。

图1 研究地位置示意图

2 结果

2.1 物种多度

从林周县卡仔水库3个样地(A、B和C)9个样方中共记录到了赤麻鸭(Tadorna ferruginea)、斑头雁(Anser indicus)、斑嘴鸭(Anas poecilorhyncha)、黄嘴朱顶雀(Carduelis flavirostris)等23种鸟类,隶属于8目,13科,19属(表1)。样地A的平均鸟类物种多度为7.000±2.645,样地B的平均物种多度为7.666±1.527,而样地C的平均物种多度为8.333±0.577;方差检验结果显示,各样地之间的物种多度差异没有达到显著性水平(F2,6=0.413,p=0.678)。在林周县卡仔水库记录到的23种鸟类中,在取样中出现频率最高的鸟类包括赤麻鸭(Tadorna ferruginea)和赤膀鸭(Anas strepera),其次为凤头(Podiceps cristatus)及白骨顶(Fulica atra)等鸟类,斑嘴鸭(Anas poecilorhyn⁃cha)、地山雀(Pseudopodoces humilis)等鸟类在样方内出现的频率都很低(图2)。

图2 各物种在样方中出现的频率

三个样地的平均海拔高度为3806±2.692m,海拔高度对各样地的鸟类物种多度没有影响(F1,7=0.203,p=0.665,R2=0.028);三个样地至公路的平均距离为189±95.11m,各样地的物种多度与公路的距离没有明显的相关性(F1,7=0.900,p=0.374,R2=0.113);样地至房屋的平均距离为314.6±114.4m,与房屋的距离对各样地的物种多度没有明显的影响(F1,7=0.749,p=0.415,R2=0.096);三个样地的平天敌数量为12.66±6.383,与物种多度也没有相关性(F1,7=0.035,p=0.856,R2=0.005);平均空气温度为23.17±2.081°C,空气温度对物种多度有明显的影响(F1,7=7.298,p=0.030,R2=0.510,图 3);平均土壤温度为 22.98±1.027°C,土壤温度对各样地的鸟类物种多度作用不显著(F1,7=1.728,p=0.230,R2=0.198)。平均风速为0.711±0.745m/s,风速对物种数量没有影响(F1,7=0.0003,p=0.986,R2=4.54-5);平均植被覆盖度为44.33±4.949%,植被覆盖度对物种多度没有影响(F1,7=2.564,p=0.153,R2=0.268)。

图3 物种多度与空气温度之间的关系

2.2 物种丰富度

林周县卡仔水库春季鸟类群落多样性指数,即香浓指数(H)为2.601,方差检验结果显示,群落多样性指数在各栖息地(A、B和C)之间没有明显的差异(F2,6=0.112,p=0.895);研究地内的春季鸟类群落均匀度为0.553,在各栖息地之间虽有差别,但不明显;秋季鸟类优势度为0.1428,在3个栖息地当中A地的优势度最高(表1)。

表1 林周县卡仔水库春季鸟类群落多样性指数、均匀度及优势度

利用多元回归检验林周县卡仔水库春季鸟类群落多样性指数(H)与环境因子之间的关系,群落多样性指数是唯一的应变量,作为自变量的环境因子包括海拔高度、与公路的距离、与房屋的距离、天敌数量、空气温度、土壤温度、风速和植被覆盖度,其数学表达式如式(1)。

在R语言的环境下用正向选择法进行筛选后,只保留了空气温度和植被覆盖度2个环境变量,其最终统计检验结果达到了显著性水平(y=0.091x1(空气温度)+0.026x2(植被覆盖度)-1.452;F2,6=13.33,p=0.006,R2=0.816)。栖息地空气温度对鸟类多样性指数有明显的影响(p=0.010),并呈正相关(图4),说明空气温度越高香浓指数也就越高。栖息地植被覆盖度对香浓指数有明显的作用(p=0.042,图5)。

图4 栖息地空气温度与香浓指数之间的关系

图5 栖息地植被覆盖度与香浓指数之间的关系

3 讨论

3.1 物种组成的分析

本次调查一共记录到鸟类23种,隶属于8目13科19属。其中雀形目有10种约占43.48%,雁形目有7种约占30.43%,其他六目均有1种各占约4.34%.在科中,鸭科物种数目最多,总共有7种,约占30.43%.从调查到的鸟类的居留类型上看,候鸟(包括冬候鸟和夏候鸟)占有较大的比种例,约占65.22%,一共有15种(图6)。

图6 鸟类的居留类型的对比

3.2 讨论

3.2.1 相关性分析。物种的多度和丰度与物种所处的生境和生境的多样性具有十分密切的联系。鸟类的多样性与生境的多样成正相关关系。生境的多样性可以为鸟类提供多样的栖息地条件和食物来源[5]。此次调查共记录了包括海拔高度、与公路的距离、与房屋的距离、天敌数量、空气温度、土壤温度、风速和植被覆盖度在内的8项环境因子。经过分析后得出卡仔水库鸟类多样性与空气温度、植被覆盖度具有一定的相关性。

①栖息地空气温度对鸟类物种多度的影响:平均空气温度为23.17±2.081°C,空气温度对物种多度有明显的影响(F1,7=7.298,p=0.030,R2=0.510)并呈现正相关。大多数鸟类生活在10-40℃的温度范围环境中,如果超出这个范围,许多鸟类就无法生存,所以空气温度越接近常温,生存的鸟类越多。

②栖息地植被覆盖度对鸟类物种丰度的影响:平均植被覆盖度为44.33±4.949%,利用多元回归检验,栖息地植被覆盖度对香浓指数有明显的作用(p=0.042)植被覆盖度对鸟类物种多度具有显著影响,并且呈现正相关性。较高的植被覆盖度,可以为鸟类提供合适的进行筑巢等活动的栖息地,从而使该地区保持较高的鸟类丰富度,因此增加植被覆盖度有利于增加鸟类的多样性。[6-7]

3.2.3 影响鸟类多样性的因素。鸟类多样性受到多种因素的影响,鸟类多样性是生物多样性的重要组成部分。由于经济的高速发展导致的全球气候变暖、自然环境的破坏等导致适合鸟类生存的栖息地逐渐减少,由此产生的生境片段化和人类的干扰均会对鸟类的生存产生影响。

3.2.4 保护鸟类多样性的建议。威胁鸟类生存的原因有栖息地被破坏、偷猎、外来物种入侵、环境污染、其他等原因。其中最主要的原因就是栖息地等生态环境的破坏以及偷猎。人类对环境的改造幅度很大,导致环境变化太大,很多物种的生活地域不断缩小,并且越来越不能适应环境改造所带来的新环境,以至于绝灭,而一种生物的绝灭会造成原来的生物链的断裂,会导致更多的生物物种生存受到威胁,生态系统会失去平衡。卡仔水库周围有人类聚居,人类对水库的不合理利用如农业活动、畜牧业、使用农药等对鸟类的栖息地和食物来源产生影响,从而使鸟类种群数量不断减少。生物多样性保护的核心是保护生物种质资源,生物种质资源是国家生存和发展的战略性资源,由于经济的高速发展和生态环境的恶化,已有200种植物灭绝;5000种植物处于濒危状态;野生动物处境更加恶劣;加强生物种质资源保护已成为中国政府部门的一项紧迫任务。对此笔者提出以下建议:①设立生物种质资源保护专项基金,制定“中国生物资源保护法”,建立有效的管理运行机制,加大生物资源保护和研究力度。②相关部门应当平衡宣传内容,在关于鸟类保护的爱鸟周方面开展宣传,以及在相关野生动物的宣传中加入一些保护鸟类的内容。③相关部门应当加大宣传力度,同时在宣传上做到宣传形式新颖、内容易懂又不失深度、扩大宣传的范围等。

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