人工生境已成为鄱阳湖越冬白鹤的重要觅食地
2019-02-26王文娟王榄华侯谨谨
王文娟 王榄华 侯谨谨
(1.江西省流域生态演变与生物多样性重点实验室,南昌大学生命科学研究院流域生态学研究所,南昌大学生命科学学院,南昌,330031;2.南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室,南昌,330031;3.江西鄱阳湖湿地生态系统国家定位观测研究站,南昌,330038;4.江西生态摄影研究会,南昌,332024)
食物资源是影响鸟类数量和分布的重要因素[1-3]。当觅食地的食物资源低于鸟类可利用的阈值时,鸟类会离开该觅食地,前往其他地方觅食[4-5]。受自然湿地退化引起的食物资源短缺的影响,越来越多的鸟类离开自然生境,前往人工生境觅食[6-7]。
白鹤(Grusleucogeranus)隶属于鹤科(Gruidae)、白鹤属,为IUCN极危物种,国家Ⅰ级保护动物,生物多样性保护的旗舰种。全球种群数量约为3 500~4 000只[8],其中约98%的个体在鄱阳湖越冬[9-10]。白鹤曾被认为是专性栖息于浅水生境的鸟类,对自然生境的依赖使其易受生境退化和人为干扰的影响,种群数量较小,濒危程度较高[11]。在鄱阳湖,白鹤主要在浅水和泥滩取食水生植物苦草(Vallisneriaspp.)的冬芽[12-13]。
然而,近几年大量的白鹤离开自然生境,前往稻田和藕田觅食[14-16]。目前仅有少数文章报道了人工生境中白鹤的数量,且这些文章大都基于一年的调查数据,尚无人工生境中白鹤数量长期动态的研究[14-17]。相关研究有助于了解白鹤觅食生境的变化情况,评估人工生境在白鹤保护中的作用。此外,鸟类是理想的生物指示种[18],相关研究还有助于监测鄱阳湖生态系统的健康状况。
五星垦殖场毗邻鄱阳湖,拥有大面积的稻田和藕田,是目前发现白鹤数量最多的人工生境(图1)[14,19]。本研究自2010/2011年越冬季(2010年10~2011年3月)开始监测五星垦殖场的鸟类多样性,现将白鹤数据进行梳理,以期管窥白鹤在人工生境中的数量变化情况。
1 研究地点概况
鄱阳湖位于江西北部,长江南岸,是我国最大的淡水湖。受流域内降雨和长江来水的影响,鄱阳湖的水位存在较大的季节性波动[20]。4~9月为丰水期,水域面积可达3 000 km2;10月至次年3月为枯水期,水域面积小于1 000 km2[20]。丰水期的洪水脉冲为湖泊带来丰富的营养物质,枯水期的水位下降为水鸟提供了大量觅食生境[21]。鄱阳湖剧烈的水位波动使其成为东亚-澳大利西亚鸟类迁徙路线上重要的鸟类越冬地[22-23]。
鄱阳湖地区农业发达,湖区周边存在大面积的稻田和藕田。五星垦殖场位于南昌市高新区,毗邻鄱阳湖,地理位置为116°11′~116°19′E,28°43′~28°48′N(图1)。五星垦殖场属农、林、牧、副、渔综合性农垦企业,有耕地面积4.5万余亩,大部分为稻田,藕田面积上千亩。稻田和藕塘收获后散落的稻谷和根茎吸引了白鹤、白枕鹤(Grusvipio)、小天鹅(Cygnuscolumbianus)、鸿雁(Ansercygnoides)等鸟类来此觅食[19]。
图1 研究地点Fig.1 The study area
2 方法
本研究于2010/2011~2017/2018年越冬季调查五星垦殖场的白鹤数量,每个越冬季调查1~3次,调查时间为11月至次年2月,调查范围覆盖垦殖场的大部分稻田和藕田。调查时先用双筒望远镜(博士能CONQUEST HD 10×42)确定白鹤的位置,然后用单筒望远镜(蔡司DiaScope 85 FL 20-75倍)统计数量。当某一越冬季有多次调查时,采用平均值作为该越冬季的白鹤数量。
3 结果
2010/2011年越冬季未记录到白鹤;2011/2012年越冬季记录到3只;2012/2013年越冬季开展3次调查,分别记录到32、17和22只;2013/2014年越冬季记录到31只;2014/2015年越冬季记录到170只;2015/2016年越冬季记录到297只;2016/2017年越冬季记录到1 300只;2017/2018年越冬季开展2次调查,分别记录到930和450只。五星垦殖场白鹤的年平均数量呈现逐渐增加的趋势,到2016/2017~2017/2018年越冬季增加至1 115只左右,约占全球白鹤总数量的30%(图2)。
图2 2010/2011~2017/2018年越冬季五星垦殖场的白鹤数量Fig.2 The numbers of Siberian cranes at Wuxing Farmland in the winters of 2010/2011-2017/2018
4 讨论
鄱阳湖越冬白鹤曾经仅在浅水生境觅食,2010/2011年越冬季白鹤首次离开浅水生境,前往草洲取食下江萎陵菜(Potentillalimprichtii)的块根和老鸦瓣(Tulipaedulis)的球茎[24-25]。2010年夏季的洪涝引起的苦草冬芽数量锐减是白鹤觅食生境改变的主要原因。食性的改变影响了白鹤的行为,并导致次年的繁殖成功率低于往年[25]。次年鄱阳湖水位波动恢复正常,白鹤重返浅水生境觅食[24-25]。由此可见,白鹤对自然生境具有较强的依赖性,即便在冬芽稀缺的2010年也未离开自然生境,仅是生境类型发生变化[11,24]。然而,本研究结果表明,近些年稻田和藕田中白鹤数量逐渐增加,人工生境已成为白鹤的重要觅食地。与此同时,自然生境中白鹤数量从1999/2000~2014/2015年越冬季的(3 136±710)只迅速下降至2015/2016~2016/2017年越冬季的(947±447)只(王文娟,未发表数据)。
受自然生境退化和土地利用方式改变的影响,人工生境,尤其是农业用地,已成为很多鸟类的重要栖息地[6-7]。然而,农业集约化使得很多鸟类的数量呈现下降趋势[26-27]。一些鸟类,尤其是欧洲和北美的雁类,却能很好地适应人工生境,并获得比自然生境更多的食物和更高的繁殖成功率,从而促进种群数量增加[28-29]。一些鹤类,包括黑颈鹤(Grusnigricollis)、沙丘鹤(G.canadensis)、灰鹤(G.grus)等也能很好地利用人工生境,数量呈现增长趋势[11]。
鄱阳湖越冬白鹤能否很好地适应人工生境?答案并不清楚。与欧美地区稻田较小的人为干扰不同,鄱阳湖周边稻田和藕田的人为干扰强度较大[30-31]。欧美地区单个稻田的面积较大,如英国的面积约为84 hm2,丹麦的面积约为63 hm2,而我国单个稻田的面积仅为0.6 hm2[31]。同时,我国农业的机械化程度较低,农民的农耕活动频繁。此外,鄱阳湖周边稻田散养了多达1 400万只家鸭和鹅[32],白鹤与家禽混群增加了疾病传播风险[32],同时也增加了人为干扰程度。五星垦殖场的藕田周围有大量的观鸟和摄影爱好者(一般为6~20人/d),较高的人为干扰导致白鹤的警戒行为较自然生境中高出一倍[19]。高强度的人为干扰被认为是导致鄱阳湖越冬雁类受限于自然生境,无法利用人工生境的主要原因[30-31]。雁类在自然生境中有充足的食物和栖息生境[33],即便无法利用人工生境也能较好地生存。然而目前自然生境已经无法为白鹤提供充足的食物,在这种情况下白鹤能否很好地适应人工生境,并获得足够的食物对于该物种的生存和繁衍十分重要[25]。因此,目前急需加强白鹤对人工生境的适应性研究,从行为、能量积累、繁殖成功率等角度评估白鹤的生存现状,为保护政策的制度提供科学依据。
与白鹤类似,鄱阳湖其他食冬芽鸟类,包括白枕鹤、鸿雁和小天鹅等的觅食生境也在发生变化。20世纪80年代白枕鹤仅在浅水区取食苦草冬芽,近期主要在草洲、稻田等生境觅食[34-36]。鸿雁和小天鹅的主要觅食生境也由浅水生境转移至稻田[16,37]。此外,以水生植物种子为主要食物的鸭类在鄱阳湖的数量下降明显[23]。依赖于水生植物生存的鸟类的觅食生境变化,以及数量下降表明鄱阳湖水生植被退化严重。与此推测一致,胡振鹏等的研究表明1983~2012年鄱阳湖水生植物的面积下降约20%[38];鄱阳湖国家级自然保护区对保护区内的4个子湖(大湖池、沙湖、梅西湖、寺下湖)的苦草冬芽监测结果表明冬芽密度由1999~2005年的15.08(范围:5.99~38.50)个/m2下降至2006~2012年的4.93(0.24~10.61)个/m2;冬芽生物量由1999~2005年的4.93(1.61~11.05)g/m2下降至2006~2012年2.00(0.01~5.50)g/m2[39-42]。鄱阳湖是东亚重要的水鸟越冬地[22-23],长江中下游流域少有的水鸟避难所[43-44],在鸟类保护方面发挥了极为重要的作用。水生植被是湖泊生态系统的初级生产者,对维持生态系统的稳定发挥着极其重要的作用[45]。水生植被的退化表明鄱阳湖生态系统的环境质量不断恶化。对此,建议及时采取措施,进行水生植被恢复,为依赖于水生植物为食的鸟类提供生存空间。
致谢:感谢五星垦殖场白鹤保护小区对野外工作的支持。