天目溪中华秋沙鸭伴生的鸟类多样性研究
2020-02-01梅爱君厉亮高欣鲁庆斌徐卫南
梅爱君 厉亮 高欣 鲁庆斌* 徐卫南
(1浙江省杭州市临安区林业局311300;2浙江农林大学动物科技学院动物医学院 浙江杭州311300)
由于栖息地丧失、非法狩猎和人为干扰,中华秋沙鸭已成为一个较小且数量正在下降的种群(Heet al.,2002;Solovievaet al.,2006;Liuet al.,2008),故被列为国家I级重点保护鸟类,也被CITES列为附录I(汪松等,1998);此后在2013年又被列入IUCN濒危物种红色名录-濒危级(EN)(IUCN,2013)。目前,估计中华秋沙鸭种群数量少于5000只(IUCN,2013);在中国越冬的中华秋沙鸭种群数量估计为1200~1500只(何芬奇等,2006)。
中华秋沙鸭越冬习性很特殊——分散而小群活动(邵明勤等,2012),因此中华秋沙鸭的越冬地研究一直相对滞后,仅有某些地区有研究报道,还存在很多空白。2015年,在临安天目溪发现中华秋沙鸭种群越冬。为什么它们会选择此处越冬栖息?是否是该处具有特别优异的自然环境条件?因此,我们拟开展中华秋沙鸭的越冬生境质量研究。
由于鸟类是生态系统的重要组成部分,对环境变化有高度的敏感性,常被用于监测环境变化的一项客观生物指标(Furness&Greenwood,1993;赵洪峰和雷富民,2002;Watson et al.,2005),故鸟类多样性的高低反映了环境的优劣。由此,我们在开展中华秋沙鸭监测研究的同时,也调查研究了其伴生的其他鸟类。以期揭示中华秋沙鸭选择天目溪越冬生境的某些本质。
1 研究区概况
天目溪,因天目山得名,古名西溪。东关溪为天目溪最远之源,发源于临安与安吉交界的桐坑岗(海拔1506 m)。在临安区境内长56.8 km,有7条主要支流汇入,流域面积788.3 km2,天然落差1010 m,平均流量11.48m3/秒。该区域属亚热带季风气候,雨量充沛,四季变化明显。多年平均降水量1638.2 mm。流域以人工植被为主,主要有茶、桑、果、竹、杉木、马尾松等树种组成的经济林或纯林和混交林。调查发现,中华秋沙鸭越冬活动的河段位于天目溪中段,全长约36 km。
2 研究方法
2.1 调查方法
从2018年10月至翌年2月,每月进行2次调查,每次调查为期1~2 d。由于晴天早晨常雾大观察不清楚,所以每日调查的时间设为上午9:00~12:00时和下午13:00~16:00时。
采用样点法调查,在2015年发现中华秋沙鸭区域的基础上,确定5个监测样点进行开展研究(图1)。使用20~45倍单筒和8~10倍双筒望远镜、手持GPS定位仪(Garmin eTrex H)及数码相机(佳能EOS 7DⅡ及佳能镜头EF 100-400 mm f/4.5-5.6 LIS)等多种手段进行观测。在调查过程中,观测中华秋沙鸭的同时,记录其伴生鸟类的种类、数量及栖息生境的类型。伴生鸟类的记录范围是以中华秋沙鸭观测点为中心,250 m半径圆圈内的鸟类。该地出现的主要生境可划分为阔叶林、灌丛、草丛、湿地和农田等5大类。
图1天目溪中华秋沙鸭调查区域(◎为镇政府;°为村庄;★为调查样点)Fig.1 The survey area of Chinese Merganser inTianmu River(◎forthe town government;for the village;★for research samples)
2.2 数据处理
由于每月调查2次,所以需把每月数据进行整理和合并,具体方法是:两次记录到相同生境相同种类的鸟类,取较大的一次数据。然后评价各月鸟类的多样性,采用如下方式。
总的多样性,包括物种多样性指数和生境多样性指数,均采用Shannon-Wiener指数公式计算,即:
式中,H为多样性指数;Pi为每一物种(或每一生境)的个体数占所有物种(或生境)的总个体数的比率。
不同生境的多样性,采用丰富度指数公式计算,即:式中,R为物种丰富度指数,n为的每一生境物种数,N为每一生境中所有个体的总数。
所有数据均在Excel表进行整理分析,在SPSS for Windows 22.0上进行统计分析。
3 研究结果
3.1 伴生鸟类群落组成
共发现中华秋沙鸭的伴生鸟类46种,分属9目26科(表1)。其中,国家二级重点保护野生动物有鸳鸯Aix galericulata、松雀鹰Accipiter virgatus、黑鸢Milvus migrans和红隼Falco tinnunculus等4种,占总种数的8.70%;浙江省重点保护野生动物有斑嘴鸭Anas zonorhyncha、绿翅鸭Anas crecca、凤头䴙䴘Podiceps cristatus、棕背伯劳Lanius schach等4种,占总种数的8.70%。
表1天目溪中华秋沙鸭的伴生鸟类名录Table 1 List of associated birds of Chinese merganser in Tianmu River
目 科 中文名 学名IUCN红色名录等级保护级别鸻形目 鸻科 东方鸻 Charadrius veredus LC鸻形目 鹬科 泽鹬 Tringa stagnatilis LC鸻形目 鹬科 青脚鹬 Tringa nebularia LC鸻形目 鹬科 白腰草鹬Tringa ochropus LC鸻形目 鹬科 林鹬 Tringa glareola LC鸻形目 鹬科 矶鹬 Actitishypoleucos LC鸽形目 鸠鸽科 珠颈斑鸠Spilopeliachinensis LC佛法僧目翠鸟科 普通翠鸟Alcedo atthis LC佛法僧目翠鸟科 冠鱼狗 Megaceryle lugubris LC雀形目 伯劳科 棕背伯劳Lanius schach LC省重点雀形目 鸦科 红嘴蓝鹊Urocissa erythroryncha LC雀形目 鸦科 喜鹊 Picapica LC雀形目 山雀科 大山雀 Parus major LC雀形目 鹎科 领雀嘴鹎Spizixos semitorques LC雀形目 鹎科 黄臀鹎 Pycnonotus xanthorrhous LC雀形目 鹎科 白头鹎 Pycnonotus sinensis LC雀形目 莺科 棕脸鹟莺Abroscopus albogularis LC雀形目绣眼鸟科暗绿绣眼鸟Zosteropsjaponicus LC雀形目长尾山雀科红头长尾山雀Aegithalosconcinnus LC雀形目 画眉科 锈脸钩嘴鹛Pomatorhinus erythrogenys LC雀形目 鸦雀科 棕头鸦雀Sinosuthora webbiana LC雀形目 椋鸟科 八哥 Acridotherescristatellus LC雀形目 椋鸟科 丝光椋鸟Spodiopsarsericeus LC雀形目 鸫科 乌鸫 Turdus merula LC雀形目 鸫科 鹊鸲 Copsychussaularis LC雀形目 鸫科 北红尾鸲Phoenicurus auroreus LC雀形目 鸫科 红尾水鸲Rhyacornisfuliginosa LC雀形目 鸫科 小燕尾 Enicurus scouleri LC雀形目 河乌科 褐河乌 Cincluspallasii LC雀形目 雀科 麻雀 Passer montanus LC雀形目 鹡鸰科 灰鹡鸰 Motacillacinerea LC雀形目 鹡鸰科 白鹡鸰 Motacillaalba LC雀形目 鹡鸰科 树鹨 Anthus hodgsoni LC雀形目 燕雀科 燕雀 Fringillamontifringilla LC雀形目 鹀科 白眉鹀 Emberiza tristrami LC雀形目 鹀科 灰头鹀 Emberiza spodocephala LC
把各次调查累计分析,如果该物种仅有不到3只记录,则认为是偶见种;如果该物种超过20只记录,则认为是优势种;介于二者之间的,则为常见种。因此,天目溪中华秋沙鸭记录的伴生鸟类中,优势种有16种,占总种数的34.78%;常见种有18种,占39.13%;偶见种有12种,占26.09%。可见,表现了较为稳定的金字塔型结构。
3.2 伴生鸟类的多样性及时空变化
从时间上看,伴生鸟类的物种数在12月最高,为30种,其候鸟的种数也最多(与11月一样多),有12种,但物种多样性最高提前到11月,为2.77,而生境多样性延迟到1月,为1.37(表2)。二者均表现了先扬后抑的特征,只是抑的时间有先后。
表2天目溪中华秋沙鸭伴生鸟类多样性时间变化Table 2 Temporal variation of associated bird diversity of Chinese merganser in Tianmu River
该地候鸟从10月开始到来,随着候鸟的种类和数量增加,必然导致鸟类群落组成发生变化。分析发现,候鸟种类在11月达到最大,并持续到12月,到1月开始下降,但是候鸟种类占比确实在1月达到最高,为42.11%(图2)。由此可见,候鸟的到来导致了该地的鸟类多样性的变化。
图2天目溪中华秋沙鸭伴生候鸟的时间变化Fig.2 Temporal variation of associated migratory birds of Chinese merganser in Tianmu River
从空间上看,阔叶林中的鸟类丰富度指数均最高,平均为2.54±0.59,且波动很小;湿地中的鸟类丰富度指数为第二高,平均为1.72±0.82,其波动极大(图3)。这说明,阔叶林对鸟类多样性起着稳定性的作用,而湿地是中华秋沙鸭的栖息生境,对其具有直接的影响作用。
图3天目溪中华秋沙鸭伴生鸟类多样性的空间变化Fig.3Spatial variation of associated bird diversity of Chinese merganser in Tianmu River
4 讨论
生物多样性指标最主要的功能是监测资源变化,尤其是评估保护措施的效果,所以是最好使用的动态指标(李果等,2011)。本研究发现,天目溪中华秋沙鸭伴生的鸟类多样性随时间而变化,物种多样性指数在11月达到最高,而生境多样性在1月达到最高。说明该地的鸟类群落组成处于动态变化之中,显然造成这一现象的主要原因是候鸟的迁徙行为产生的。该地候鸟物种数在11月就达到最大,而候鸟种数的占比在1月达到最大。因此推测,候鸟种类的绝对数量可能影响鸟类物种多样性,而候鸟种类的相对数量可能影响鸟类的生境多样性。
生境差异是影响鸟类种群和数量分布的重要因素,鸟类对生境的选择与其生活习性密切相关(hahn et al.,2011)。本研究表明,阔叶林中的鸟类多样性最高,受时间因素影响很小,表现为稳定的生境特征,在维持鸟类多样性中具有不可或缺的重要作用;湿地具第二高的鸟类多样性,受时间因素影响很大,表现为最不稳定的生境特征。二者表现的差异性主要在于候鸟种类和数量的波动,分析发现,湿地各月的候鸟数量平均占比远高于阔叶林的候鸟数量平均占比(31.33%vs 19.73%);且10月和2月的占比湿地低于阔叶林,而11月、12月和1月的占比湿地高于阔叶林,所以候鸟的迁徙活动可能是导致湿地鸟类急剧波动的主要原因。湿地面积对于鸟类群落结构及其多样性具有重要影响,因为分布区域大可以降低种间竞争的强度,增加区域物种出现频率和单种个体数(黄正一等,1993)。因此,保护中华秋沙鸭的生境首先应该保护湿地生境,提高其相对面积和质量可能是重要措施之一。
中华秋沙鸭是一种分布区域狭窄、种群数量稀少的全球濒危物种,开展其越冬种群的有效保护和管理,有利于该物种的种群恢复,而最根本的保护措施是保护其生境。本研究表明,阔叶林保护有利于生物群落组成稳定,保持生物多样性,而湿地保护有利于提高迁徙鸟类的多样性。两者都是必不可少的,都有利于提高中华秋沙鸭栖息环境的质量。