南京老山国家森林公园繁殖期鸟类组成及年间变化

陈泰宇 张啸然 杨再玺 张 芳 许 鹏 鲁长虎

(南京林业大学生物与环境学院，南京，210000)

城市鸟类是生物多样性的重要组成部分，常被用于评价城市生态系统健康状况，长期受到鸟类学家和城市自然保护者的广泛关注[1-3]。城市森林公园兼有城市栖息地与森林生境的特征，一方面改善城市环境，满足城市居民休憩娱乐的需求，另一方面作为城市鸟类的重要栖息地，为鸟类提供较为安全的生存和繁殖场所[4]。城市的快速发展会导致鸟类的群落发生变化[5]，尤其是繁殖期的鸟类，更易受人为干扰、生境稳定性和食物可获得性等因素影响[6]。近年来，关于城市森林鸟类群落的研究得到迅速的发展，大量研究主要集中在鸟类群落组成、季节性变化以及探讨鸟类群落变化因素等方面[6-8]，缺乏连续多年的监测研究[9]。通过开展长期的鸟类监测，可以了解鸟类种群数量的变化，分析鸟类与诸多环境因子之间的关系，从而为制定保护计划和开展环境管理提供科学依据[10]。

南京老山国家森林公园位于南京市浦口区中部，是江苏境内最大的国家级森林公园。园区内地形复杂、动植物资源丰富[11]。但是，目前尚未有关于南京老山国家森林公园鸟类多样性的报道。为了了解老山森林公园繁殖期鸟类群落特征，我们于2014—2018年采用固定样线法对该地区鸟类群落进行了系统地调查，分析鸟类群落组成及年间动态变化规律，以期为该地区鸟类多样性的保护及环境监测提供基础资料。

1 研究地概况

南京老山国家森林公园(118°21′—119°14′E，31°14′—32°37′N)地处南京市浦口区中部，东临南京长江大桥，西靠安徽滁河，东西长20 km，南北宽3—5 km，总面积约7 500 hm2。该地区属亚热带与暖温带过渡地带，具有北亚热带气候特征，年平均气温15.3 ℃，无霜期228 d，年平均降水量1 000—1 050 mm，主要集中于4—8月。该地区植物资源丰富，包括种子植物109科751种和蕨类植物20科47种[11]。植被类型与气候一样具有明显的由北亚热带向温带过渡的特点，为典型地带性植被类型的落叶、常绿阔叶混交林。常见树种有马尾松(Pinusmassoniana)、黑松(Pinusthunbergii)、麻栎(Quercusacutissima)、朴树(Celtissinensis)、石楠(Photiniaserratifolia)和冬青(Ilexchinensis)等；此外，还有金荞麦(Fagopyrumdibotrys)、杜仲(Eucommiaulmoides)、青檀(Pteroceltistatarinowii)、野大豆(Glycinesoja)、明党参(Changiumsmyrnioides)等国家重点保护的珍稀濒危植物[11]。

2 研究方法

2.1 调查方法

根据老山国家森林公园地形、地貌特征及生境类型布设3条长约2—3 km的固定样线(图1)。老山东北部区域为珍珠泉旅游度假区，中部区域接壤人口密集的浦口城区，所选样线主要集中在人为干扰较少的西南部区域，生境类型以落叶、常绿阔叶林为主，辅以竹林、溪流、水库、农田等，基本覆盖了整个调查区域的不同生境类型和不同海拔。2014—2018年，每年5月上旬沿样线进行第1次调查，6月上旬进行第2次，共调查10次。调查时间主要集中在晴朗无风的早晨(5：30—8：30)。调查中2—3人1组，以1.2—1.5 km/h的速度前进，并使用Nikon双筒望远镜(ACULON A211，10×42)、Sony录音笔(ICD-PX470)和Canon数码相机(SX60 HX)，对样线两侧50 m内观察到的鸟类种类和数量进行记录。鸟类识别参照《中国鸟类野外手册》[12]。

2.2 统计方法

鸟类分类和居留型的划分参照《中国鸟类分类与分布名录》[13]。保护等级划分依据《国家重点保护野生动物名录》和《江苏省重点保护鸟类名录》[14]。数据统计分析在SPSS 20.0中进行，采用独立样本t检验分析不同月份鸟类物种数和密度的差异，显著性水平取0.05。采用Excel进行其他数据处理和作图。

图1 南京老山森林公园鸟类监测样线分布Fig.1 Nanjing Laoshan National Forest Park and line transet distribution

优势种测定采用RB频率指数，RB频率指数在500以上的为优势种，在200—500的为常见种，在200以下的为稀有种[15]。鸟类多样性指数(H′)采用 Shannon-Wiener多样性指数[16]，均匀度指数(J)采用Pielou均匀度指数[17]，优势度指数(C)采用Simpson生态优势度指数，鸟类群落相似性系数(M)采用Sørenson相似性系数[18]。公式如下：

(1)RB频率指数

RB=(d/D)×(N/D)×100

式中，d为遇见该种鸟的天数；D为调查工作总天数；N为遇见该种鸟的个体总数。

(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)Shannon-Wiener多样性指数

式中，S为物种数；N为总个体数；Ni为第i个物种的个体数量；Pi为第i种个体数量占群落总个体数量的比例。

(4)Pielou均匀度指数

J=H′/Hmax

式中，H′同上，Hmax=lnS，S为物种种数。

(5)Simpson生态优势度指数

式中，Pi、S同公式(3)。

(6)Sørenson相似性系数：

M=2j/(a+b)

式中，j为2个年份共有的鸟类种类数，a为第1个年份的鸟类种类数，b为第2个年份的鸟类种类数。

3 结果

3.1 鸟类群落物种组成

本研究共记录繁殖期鸟类90种，隶属10目34科(附表)。从组成上来看：雀形目(Passeriformes)鸟类种数最多58种，占总种数的64.4%；其次是鹃形目(Cuculiformes)8种(8.9%)；其余8个目共24种(26.7%)。从居留型来看：留鸟50种(55.6%)、夏候鸟29种(32.2%)、旅鸟11种(12.2%)；从区系组成来看：东洋界36种(40.0%)、广布种33种(36.7%)、古北界21种(23.3%)。东洋界鸟类是南京老山森林公园繁殖期鸟类的主要组成部分，广布种和古北界鸟类也较为丰富，反映老山地区鸟种构成的多样性特征。国家Ⅱ级重点保护野生动物8种，分别是黑鸢(Milvusmigrans)、日本松雀鹰(Accipitergularis)、赤腹鹰(Accipitersoloensis)、松雀鹰(Accipitervirgatus)、红隼(Falcotinnunculus)、燕隼(Falcosubbuteo)、小鸦鹃(Centropusbengalensis)和斑头鸺鹠(Glaucidiumcuculoides)，34种鸟类属江苏省重点保护野生动物。

3.2 不同月份鸟类组成与密度变化

南京老山森林公园5月鸟种数在39—58种之间波动，2018年鸟类种数最多，2015年最少；6月鸟种数的年间变化规律与5月基本一致(图2)。对比同年2个月的鸟类种数，除2014年6月鸟种数高于5月外，其余年份则5月鸟类种数高于6月；独立样本t检验分析，5月与6月鸟类种数不存在显著性差异(F=0.166，P=0.694>0.05)。

在鸟类密度的动态变化上，5月鸟类密度在(9.53±0.88)—(13.00±0.46)只/hm2波动，2016年密度最低，2018年最高；6月鸟类密度在(9.57±0.78)—(14.54±0.57)只/hm2波动，2014年密度最低，2018年最高。对比同年2个月的鸟类密度，除2014和2015年的5月鸟类密度高于6月，其余年份则6月鸟类密度高于5月；独立样本t检验分析，5月与6月鸟类密度不存在显著差异(F=1.35，P=0.285>0.05)。

在鸟类物种数上，5年繁殖期2个月共有物种73种，仅在5月记录有11种，仅在6月有6种。5月共记录鸟类84种，其中留鸟47种(56.0%)，夏候鸟27种(32.1%)，旅鸟10种(11.9%)；6月共记录鸟类79种，其中留鸟45种(57.0%)，夏候鸟25种(31.6%)，旅鸟9种(11.4%)。不同月份鸟类物种组成差异不大，但优势种组成并不完全一致。如：星头啄木鸟(Dendrocoposcanicapillus)、灰卷尾(Dicrurusleucophaeus)、喜鹊(Picapica)、金翅雀(Carduelissinica)等仅在6月为优势种。说明在繁殖季节的不同时期，不同鸟类数量变化是不一致的。

图2 老山繁殖期不同月份鸟类种数及密度变化Fig.2 Variations of species and density of birds in different months of breeding season in Laoshan

3.3 鸟类群落多样性年间变化及相似性

繁殖期的老山鸟类种数在46—68种之间波动，2018年记录鸟类物种数最多，2016年最少；从鸟类个体数量上看，2018年记录鸟类数量最多，为1 063只，2015年最少，为752只；5年间多样性指数为3.268—3.628，均匀度指数为0.785—0.859，优势度指数为0.939—0.963(表2)。总体而言，老山繁殖时期鸟类多样性各指数波动变化不大，且在最近3年中，鸟类物种数、个体数以及多样性指数均有缓慢上升的趋势，在一定程度上反映老山地区的生态环境保护状态良好。

相似性分析表明(表3)，2014—2018年群落相似性系数为0.708—0.810，其中2014年与2015年鸟类群落相似性系数最低，为0.708；2015年与2018年鸟类群落相似性系数最高，为0.810；2015年与2016年相同种数最少，为35种；2014年与2018年相同种数最多，为52种。不同年份间群落组成有较强的相似性，鸟类组成在这期间保持相对稳定的状态。

表2 南京老山国家森林公园繁殖期鸟类的物种多样性

Tab.2 Bird species diversity in Laoshan National Forest Park

表3 南京老山国家森林公园不同年份繁殖期鸟类群落相似性系数

Tab.3 Similarity coefficients of avian communities in the different years of Laoshan National Forest Park

注：右上方数值表示2年间鸟类群落的相似性指数；左下角数值表示2年共有鸟类种类数

Note：The upper-right values denote the similarity index of avian community in two years.The lower-left values denote the number of avian species in two years

4 讨论

4.1 繁殖季节鸟类物种组成特点

鸟类多样性是生物多样性的重要组成部分，是评价一个地区生态环境质量的重要指标[19]。老山国家森林公园繁殖群落多样性指数为3.380，表明老山地区的环境健康程度达到中上等水平。从物种数上看，略高于同地区紫金山森林公园以及中部城市长沙多个城市森林公园繁殖季鸟类物种数总和[6，9]；从区系组成上看，以东洋界为主，广布种和古北界鸟类也较为丰富，充分反映老山地区鸟种构成的多样性特征。从鸟类生态类型上看，包括林鸟、水鸟以及猛禽。公园内有小型水库、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6种，其中鹭科(Ardeidae)鸟类5种，科(Podicipedidae)1种。老山地区山峰众多，部分区域为陡峭的裸岩，适合猛禽营巢和繁殖。本研究共记录猛禽7种，分别是黑鸢、日本松雀鹰、赤腹鹰、松雀鹰、红隼、燕隼和斑头鸺鹠，为国家Ⅱ级重点保护野生动物。由此可见老山地区对珍稀鸟类保护具有重要的价值。

4.2 鸟类群落的动态变化

老山繁殖季节不同月份群落组成并不完全一致，说明不同鸟类迁徙和繁殖时间是有所差异的。通过对老山地区连续5年的鸟类记录分析，可以发现大体上5月的物种数高于6月，6月的密度高于5月。5月是大部分繁殖季鸟类集中的时期，而6月是繁殖季后期，幼鸟已基本离巢，鸟类密度以及优势种的种类和数量增多。2个月鸟类居留型构成基本一致，留鸟为主，夏候鸟次之。调查结果符合低纬度鸟类组成特点，即留鸟种数随海拔的降低而升高[10]。5月与6月优势种组成并不完全一致，6月优势种数多于5月，可能是不同鸟类迁徙时间和繁殖时间差异所致，今后需参照鸟类生活史进行更加细致的研究。

鸟类多样性各指数年间波动变化不大，不同年份间群落组成有较强的相似性。主要是因为5年调查强度较为一致，调查样线附近环境变化不大，植被保护较好。在最近3年中，鸟类物种数、个体数以及多样性指数均有缓慢上升的趋势，但个别年份还会发生逆差，所以无法认为这是一种规律，需要后续更加深入的研究进行补充和完善。

4.3 公园建设与管理建议

城市森林公园是城市鸟类重要的栖息地，其生态服务功能相当重要。植被结构和人为干扰强度是影响鸟类种类组成的重要因素[6，20]。为维持老山地区鸟类丰富度和多样性，结合研究结果，提出以下几点建议。

(1)不同种类的鸟类种群生态位是不同的，如鹎科(Pycnonotidae)鸟类通常需要配置盖度较大的乔木层为其提供栖息和觅食的场所，鸦雀科(Paradoxornithidae)鸟类则依赖于灌丛生境觅食和筑巢[21]。老山乔木种类丰富，但灌木和草本植物的配置较少。因此在设计时应分区规划，根据游客密度建立核心区和缓冲区，从而配置不同密度和种类的灌木丛。

(2)繁殖季节鸟类对人为干扰更为敏感，人为干扰会直接影响城市鸟类的巢位选择以及雄性在繁殖季鸣唱的时间选择等，进而影响配偶配对的形成、产卵和传递信息[22-23]。老山公园主要存在的人为干扰包括游客观光和施工建设。调查期间发现，随着游客数量的增加鸟类的物种数大幅减少，因此在旅游高峰期应适当控制游客数量，同时合理安排施工时间，避免在鸟类繁殖季节进行高强度作业。

(3)建立长期监测体系。加强人员培训，增强其鸟类识别、调查与监测能力；同时进行更加全面的监测，以便更加深入地了解该区域的鸟类多样性组成及变化，为制定相应的措施与政策提供重要基础资料。

致谢：感谢共同参与野外鸟类调查的钟稚昉、王健翮、王淼、苏昌祥、张燕、朱晓静、戴思、陆彩虹、孙成贺等研究生。

附表 南京老山国家级森林公园繁殖期鸟类名录

Appendix List of breeding birds in Nanjing Laoshan National Forest Park

续附表

续附表

续附表

注：保护等级：Ⅱ：国家Ⅱ级重点保护野生动物；居留型：M：旅鸟，S：夏候鸟，R：留鸟；分布型：U：古北型，O：广布型，W：东洋型；优势度等级：+++：优势种，++：常见种，+：稀有种；密度为5年调查的平均密度

Notes：Protection level：Ⅱ，ClassⅡnationally key protected wildlife of China.Resident type：M，Passage migrant；S，Summer visitor；R，Resident.Distribution pattern：U，Palaearctic；O，Wide distribution；W，Oriental.Dominance type：+++，Dominant；++，Common；+，Rare.Density was the average density of 5 years’ survey