河南省新乡市高校校园喜鹊的巢址选择研究
2019-02-26李永杰张玉箫王艳梅
刘 义 李永杰 贾 琦 张玉箫 王艳梅*
(1.河南师范大学生命科学学院,新乡,453007;2.河南师范大学新联学院,新乡,453007)
城市野生动物是指生存在环境、繁殖条件、食物等受到人类活动严重影响的城市化地域的野生动物[1]。对城市野生动物的研究也主要包括在城市建设和规划中考虑野生动物的功能保护和通过对城市野生动物研究提出保护的意见和建议两个方面[2]。如对深圳进行的基于野生动物保护的城市园林绿地规划设计的研究[3];城市人工绿化带鸟类群落特征的研究[4]等。城市园林绿化为城市野生动物提供了良好的生存环境[5],近年来各地也进行了诸多保护。如北京市成立野生动物救护中心,广州市开展的“野生动物进城”工程,海珠湿地恢复项目等都为城市野生动物的生存繁殖创设了条件。鸟类作为城市野生动物,与人类共同在城市生态环境中生存,不依赖人类而自己获取食物,与人类活动有着密不可分的关系[6-7]。而鸟类繁殖的重要环节之一是巢址的选择,可将天敌入侵、同类的干扰作用和其他因素的影响程度降低到最低以达到提高繁殖的目的[8],同时也是鸟类适应复杂多变环境的重要手段之一。
喜鹊(Picapica)属雀形目(Passeriformes)鸦科(Corvidae),是北方的主要留鸟,同时也是城市野生动物之一。国内外学者对不同区域从不同角度对喜鹊营巢影响因素进行研究,国内研究主要涉及郑州大学[9]研究的喜鹊巢址集群型分布特征,北京大学[10]则分析了校区中银杏树(Ginkgobiloba)对喜鹊营巢的因素,北京高校[11]分析因素较为全面,但着重分析了人为干扰因素对营巢的影响,银川市林业技术推广站[12]则侧重研究喜鹊的种群分布及保护,商丘市区喜鹊巢址选择研究[13]对市区巢树的所处密植情况进行了统计,但未对其进行系统分析。到目前为止,在河南省新乡地区未发现对喜鹊巢址选择影响因素的研究,而且在全国高校喜鹊营巢因素分析中对巢树所处的密植程度也很少研究。通过对河南新乡市高校喜鹊营巢选址分析研究,对喜鹊营巢特征与城市及高校建设、校园绿化之间的相关性进行分析,对城市和高校建设与绿化以及野生动物的保护提供理论依据并提出建议。
1 研究材料与方法
1.1 调查时间和范围
于2017年2月至2018年3月,对河南省新乡市河南师范大学、新乡医学院、河南科技学院、新乡学院校区的喜鹊巢址选择进行调查研究。
1.2 调查方法
1.2.1 喜鹊巢的观察
喜鹊营巢时利用粗树枝搭建,巢下方均有一个碗形状的泥盘,相对容易鉴别[14],另外有研究表明:喜鹊作为雀形目鸦科中进化程度较高的鸟类,在建筑巢时往往会建造有盖,甚至是几层的复杂型鸟巢。根据李鹏等对喜鹊营巢因素的研究,调查时间为9:00~16:00,使用望远镜观察和数码相机拍照[15-16]。调查选择在晴朗的天气。
1.2.2 测量仪器与测量生态因子
(1)测量仪器:SW-D60手持式激光测距仪,卷尺,望远镜,数码相机。
(2)测量生态因子:调查校园内所有可以发现的喜鹊巢,选取巢树为中心以10 m、20 m为半径作为一个样方,调查样方内所有的巢的数量,对样方所在的区域进行统计(由于调查的新乡市高校内环境没有明显的区域划分,在调查过程中依据环境对鸟巢的影响因素大小且参考陈侠斌等[11]研究方法人为将校区划分为运动区、生活区、教学区、草坪区),并对喜鹊鸟巢相关数据测量如下。
(a)树种:建有喜鹊巢的树的种类。
(b)巢高:鸟巢与地表的垂直高度。
(c)树高:建有喜鹊巢的树的高度。
(d)营巢树胸高直径:建有喜鹊巢的树距地面1.5 m处的胸径。
(e)巢分枝数:能观察到巢的下方对巢起支撑作用的树枝数量。
(f)巢上枝盖度:巢上方直径在一定范围的树枝(树枝直径≥8 cm)的数量。
(g)巢位层次:考虑到树的高度差异,采用树种自身为标准并将树平均分为5部分,自树基部向上命名为下层、中下层、中层、中上层、上层并分别用数据5、4、3、2、1表示。
(h)巢距最近建筑物的距离:巢距最近建筑物的水平距离。
(i)巢树所在的密植情况:包括行植、片植和孤植。其中单独1列或2列定义为行植,根据方位分为南北行植、东西行植;定义大于2列或无规律排列且数量不少于30株呈片状分布的为片植,根据位置分为巢在周边树上的片边片植和巢在内部树上的片中片植;定义单独种植的树为孤植。
1.3 最后对调查记录数据进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 喜鹊巢树特征
2017年2月至2018年3月,调查了新乡市河南师范大学、新乡医学院、河南科技学院、新乡学院等校区内的喜鹊巢,总计156个(营巢在树上的喜鹊巢共计152个(表1))。其中河南师范大学东西校区共68个(其中在空调与墙体间发现1个);新乡医学院南北校区共37个;新乡学院东西校区共29个(其中在两个操场上的3个大型照明灯上各发现1个);河南科技学院共22个。所有营巢的树中主要是加拿大杨(Populus×canadensis)、毛白杨(Populustomentosa)、银白杨(Populusalba)、悬铃木(Platanus)。在这4种树上的喜鹊巢与总鸟巢的比率为96.05%(所有分析数据仅考虑建在树上的152个喜鹊巢),悬铃木在所有巢树中占36.19%,杨树在所有巢树中占59.86%。其中三球悬铃木(Platanusorientalis)、二球悬铃木(Platanusacerifolia)、一球悬铃木(Platanusoccidentalis)3种悬铃木中,一球悬铃木树种上的巢样方44个,在3种悬铃木中占80%;在加拿大杨、毛白杨、银白杨3种杨树中加拿大杨中的巢的树样方共52个,在3类杨树中占57.14%。除此之外,在一些层次较低的树种如银杏树、栾树(Koelreuteriapaniculata)和白蜡树(Fraxinuschinensis)上也发现少量喜鹊巢。有巢的树高平均高度为16.80 m,最高28.00 m,最低7.60 m,平均胸径0.39 m,巢高的平均高度为14.74 m,最高27.15 m,最低6.00 m,距建筑物平均距离为22.86 m。
表1 营巢树种统计
Tab.1 Species statistics of nesting trees
2.2 喜鹊巢特征
根据陈侠斌等[11]的测定方法,通过测定巢上方的较大树枝数来代替巢上方的郁闭度。调查发现巢上方少有较大树枝,其中巢上枝盖度在0~3占所有巢的94.74%,巢上枝盖度在4~5占所有巢的3.95%,巢上枝盖度大于5占所有巢的1.32%。分布在上层的喜鹊鸟巢占所有巢的98.03%,在中上层和中层的喜鹊鸟巢占所有巢的1.97%,在中下层或下层未见鸟巢分布。在10 m半径范围内有两个或两个以上的鸟巢占所有巢总数的49.34%,在20 m半径范围内有两个或两个以上的鸟巢占所有巢的71.71%。同树的巢共有22个,在同一棵一球悬铃木上最多有4个喜鹊巢。
经调查观察到的巢分枝数和巢上枝盖度分析发现,巢分枝数最少是3个,最多发现有9个,其中数量在4~6的巢分枝数最多,占所有巢的85.52%,大于6的巢分枝数占总数的9.21%(表2)。这与闫鹏等[17]分析的喜鹊在3枝及3枝以上分枝处筑巢是由于拥有良好的稳定性,当树高和喜鹊巢高达到某个高度后,巢分枝数成了主要影响喜鹊筑巢因子的结论相一致。
在调查过程中依据环境对鸟巢的影响因素大小而人为划分区域,运动区中喜鹊巢占所有巢的比例为16.45%,生活区中比例34.21%,教学区中比例24.34%,草坪区中比例25.00%(表3)。
2.3 巢树所在密植情况
调查显示,片植样方占总样方的36.18%,片边片植样方占总样方的26.97%,片中片植的样方占总样方的9.21%。行植样方中占总样方的55.92%,南北行植样方占总样方的19.08%,东西行植样方占总样方的36.84%。孤植样方占总样方的7.89%。片边片植、行植、孤植的样方占总样方的90.78%。在新乡高校中,整体表现出东西行植与片边片植较多(表4)。
表2 巢分枝数统计
Tab.2 Statistics of quantity of branches
表3 喜鹊巢址区域环境统计
Tab.3 Statistics of the nest environmental of magpie
表4 巢树所在的密植情况统计
Tab.4 The statistics of the dense planting situation in the nest tree
3 讨论
巢址选择特别是对常年使用巢的喜鹊来说巢的环境是至关重要的,Cody指出,鸟类在巢址选择时是优化生境的一种选择,鸟类会把巢址建在较利于其繁殖的生存环境中,因为鸟类不仅考虑物质资源的限制,还包含了相同或相近生态位中种间、种内的竞争和干扰等多种因素的影响[18]。闫永峰[19]也指出,鸟类的巢址选择可认为是多因子相互权衡的结果。
由于地理和社会环境等各方面的影响,新乡市内多栽种杨树作为经济树种,悬铃木作为行道树种。调查发现喜鹊营巢96.05%都在高大杨树和悬铃木上,其中在较大的杨树上占59.87%,这不仅和杨树广泛分布有关,还可能包括杨树的枝干类型更适合喜鹊营巢。同时在远距离范围内没有高大树木时小型树种上同样有少量巢存在,并且调查的4个在建筑物上的鸟巢中有3个位于空旷或者没有高大乔木的环境中。周宏力等[20]指出:城市野生动物保护应加强城市生境保护,减少环境碎片化。美国城市里的野生动物[5]一文中指出:在美国城市野生动物研究中一些专家也曾提出对城市野生动物的保护要克服碎片化。而目前的喜鹊营巢现状是喜鹊综合考虑食物、地域、安全、克服绿化碎片化等因子后的结果。
郝映红等[21]认为喜鹊食性杂,作为城市野生动物更明显。被人类抛弃的零食如面包、饼干等成为喜鹊经常进食的对象。从调查来看,在人们经常携带食物出现的生活区、教学区、草坪区中所占比例较大,但在密集的生活区中喜鹊营巢比例仅占34.21%,说明喜鹊在营巢时会选择食物充足而又避开嘈杂环境的安全距离,也说明喜鹊作为依赖人类而又与人类保持距离的特征。调查发现,有98.03%的巢在树的上层,这是喜鹊对鸟巢安全性的选择结果。巢上枝盖度大于5的仅有1.32%,说明并不是巢上枝盖度越大越好,而可能是喜鹊应对天敌、飞行便捷性考虑的结果。统计发现,10 m半径范围内有两个或两个以上鸟巢占所有巢的49.34%,而20 m半径范围内有两个或两个以上占所有巢的71.71%,且在同一树上的喜鹊鸟巢有22个,故认为是彼此之间的距离较近有利于共同防御天敌。但黄佳亮等[14]认为喜鹊巢的特性会引起部分鸟类和小型哺乳动物利用旧巢或侵占鸟巢进行繁殖,从而可能对自身安全构成某种威胁。
在本调查中,着重研究了巢树的密植情况,调查发现在所有样方中,巢树环境是片边片植、行植、孤植的样方占总样方的90.79%,这表明喜鹊更乐意将巢建在利于起飞的树上。但调查发现孤植仅占7.89%,这说明喜鹊筑巢时在考虑起飞因素的同时还会尽可能避免孤植巢的营造。片中片植的样方占总样方的9.21%。说明巢周围树种太多同样不利于喜鹊营巢。这与陈化鹏等[22]的在很密的林中筑巢并不是喜鹊合适的选择,这样的环境不能为鸟巢提供良好的温湿和光照等条件的结论一致。另外,行植占总样方的55.92%,行植样方比例最高,且南北行植占总样方的19.08%,东西行植占总样方的36.84%,东西行植比率接近南北行植的2倍,尤其在河南师范大学东西两校区东西行植的现象较其他高校更显著。高远等[16]认为成片分布的高大乔木在筑巢时很受喜鹊钟爱,这是高校与高速公路的环境不同导致喜鹊适应性的结果。表明喜鹊多将巢筑在行植树种上除了更利于飞行之外,还可能与地域气候、采光、院校建筑格局等因素有关。
喜鹊作为与人共存的鸟类之一,一方面适应了人类活动,另一方面其生存却和人类活动存在一定的冲突。由于悬铃木和杨树的大量种植,为喜鹊营巢提供了良好的环境,但由于杨絮、悬铃木的球状果实对环境和人类生活造成影响,一些人建议将杨树、悬铃木等行道树改为如荷花木兰(Magnoliagrandiflora)等较低常绿乔木,这样对营巢在较高层次的喜鹊造成生存危机,另外研究发现树的密植类型、树的特征因子和院校建筑格局在一定程度上影响喜鹊的营巢。为了保证喜鹊等野生动物的生存环境,希望加强城市及高校高大乔木的保护与培育,在城市规划、新建院校或改造升级旧院校时应考虑保留各层次树种,减少原生态系统的破坏,并在一定程度上减少环境碎片化现象。构建人与自然和谐相处的城市园林生态环境新格局。
本研究尚未对高校建筑格局、地域气候等因素对喜鹊营巢的影响及其程度进行系统的研究,希望能在以后的研究中补充不同区域及不同高校建筑格局对喜鹊营巢影响数据信息的精确和系统的测量,探求人与城市野生动物的最佳共存环境。