银川市中心城区不同滨水绿地的鸟类群落结构差异*

吴小辉 刘 晖 王晶懋 齐佳乐

西安建筑科技大学建筑学院 西安 710055

城市滨水绿地是城市中水体与绿地的交错区，水陆交汇塑造了滨水绿地多样化的生态环境[1-2]，使滨水绿地成为城市中生物多样性最高的区域[3-4]。鸟类群落是城市生态系统的重要组成部分，且鸟类在城市生态系统中处于食物链的高级营养级，鸟类多样性决定食物链下层生物的状态[3]，是城市生态系统健康的重要指示物种[5-6]。研究显示，针对银川城市滨水绿地鸟类群落的研究多侧重远郊的近自然或半自然区域，如李元刚和李志刚[7]通过对银川市远郊区滨水绿地野生鸟类的调查，分析了影响鸟类物种多样性的环境因子；吕金虎等[8]、段海玲等[9]提出银川市远郊区湿地野生鸟类的保护策略及管理措施。仅有杜天奎等[10]研究了银川市近郊区的阅海国家湿地公园春季鸟类多样性及群落组成。目前，针对银川市中心城区滨水绿地鸟类群落多样性的研究较少，尤其缺乏建成区不同滨水绿地类型的鸟类群落多样性研究，而这类在人工建设环境中贯穿或嵌入的滨水绿地实际是城市居民日常生活最容易接触和感知的自然生物栖息空间[11]，其中鸟类多样性和丰富度的提高可改善城市居民的福祉[12-13]。银川市是我国西部唯一的国际湿地城市，是西北干旱地区生态本底较好的绿洲城市[14-15]，是我国西部和东亚-澳大利亚候鸟迁徙路线上的中转站，鸟类资源丰富，文献记录的鸟类有17目47科320种[16]。因此，银川市中心城区滨水绿地鸟类群落组成与群落结构差异研究在银川市“生态立市”和“宜居城市”目标主导下的城市滨水绿地建设中具有重要现实意义，是认识鸟类对银川城市环境适应机制的研究基础，也为银川市中心城区野生鸟类群落的保护与恢复提供参考。

1 研究区概况

银川市(38°17′—38°39′N，105°50′—106°41′E)位于宁夏平原中部，西依贺兰山，东临黄河；地势西南部高，东北部低；属于温带大陆性气候，年均气温为10.8℃，年均降水量154.9 mm。2015年，银川市湖泊湿地面积达7.1×104hm2[17]，市区湿地率为10.65%。本文选定银川市中心城区中16个具有代表性的滨水绿地为研究区域，其中5个处于近郊区，11个处于建成区。根据系统聚类分析结果，结合规划设计需求，将这16个滨水绿地划分为分别处于近郊区和建成区的3类滨水绿地类型(图1)，分别为大面积块状滨水绿地(Large areas of waterfront green space，LA-WGS)、中等面积块状滨水绿地(Medium areas of waterfront green space，MA-WGS)和带状滨水绿地(Waterfront green belt，WGB)。其中，地块2、12、15和16为建成区LA-WGS；地块4、13和14为建成区MA-WGS；地块3、5、6和7为建成区WGB。地块1为近郊区LA-WGS；地块11为近郊区MA-WGS；地块8、9和10为近郊区WGB。建成区LA-WGS、MA-WGS、WGB与近郊区LAWGS、MA-WGS和WGB的面积均值分别为239、61、23 hm2和1 190、46、24 hm2。研究选择的滨水绿地具有不同用地面积，且分布于城市建成区与近郊区的不同区位，对于研究不同滨水绿地类型的鸟类群落结构具有一定的代表性。

图1 不同滨水绿地类型空间格局示意

2 研究方法

2.1 调研方法

2020年8月—2021年7月，采用样线法对调查区域鸟类群落进行调查，除2021年1月受新冠肺炎疫情影响无法调查外，每月选择晴朗无风天气调查1次，为期3 d。调查者以1～1.5 km·h-1的速度沿样线行进，使用望远镜(10×42单筒和双筒)、数码相机和录音笔记录样线两侧50 m范围内看到、听到和拍到的鸟类，对同向飞过样线但未停留的鸟类不做记录。依据《中国鸟类分类与分布名录》[18]和《中国动物地理》[19]确定鸟类种类、居留型和地理区系。

2.2 数据处理

鸟类的频率指数采用遇见频率指数估计法，将每种鸟遇见的百分率(R)与平均每天遇见该种鸟数量(B)的乘积(RB)作为指数进行数量等级划分，计算公式如下:

当RB≥40为优势种，5≤RB＜40为常见种，RB＜5为稀有种[20]。

鸟类丰富度采用Patrick指数，即类群数表征。鸟类群落多样性指数采用Shannon-Wiener指数和Pielou均匀度指数，计算公式分别为:

式(3)中，Pi为第i个种的个体数占群落总个体数的比率；式(4)中，S为类群数。

鸟类群落相似性指数采用Sørensen指数，计算公式为:

式(5)中:C为2个地块共有的鸟类种数；A、B分别为2个地块中的鸟类种数[21]。

采用单因素方差(one-way ANOVA)分析不同滨水绿地类型鸟类群落结构差异的显著程度。采用Microsoft Excel 2019和SPSS 26.0进行分析。

3 结果与分析

3.1 鸟类群落组成

调查时段，滨水绿地中共记录到鸟类15目38科98种，其中包括家养鸟1种，占宁夏回族自治区鸟种数的 31%。研究区雀形目(Passeriformes)鸟种最多，为40种；非雀形鸟类以游禽和涉禽种类最多，分别为25和16种，分别占鸟种总数的26%和16%。研究区以旅鸟为主，其次是夏候鸟和留鸟，分别有34、32和26种，占调查鸟种总数的35%、33%和26%。繁殖鸟类，即留鸟与夏候鸟共计58种，占鸟种总数的59%。研究区域鸟类区系以古北界为主，共43种，东洋界、广布种、不易归类鸟类分别为16、16和23种。调查区域共记录到国家级重点保护野生鸟类9种，隶属5目5科，包括国家Ⅰ级重点保护鸟类白尾海雕(Haliaeetus albicilla)，国家Ⅱ级保护鸟类白腰杓鹬(Numenius arquata)、鸿雁(Anser cygnoides)、大天鹅(Cygnus cygnus)、白琵鹭 (Platalealeucorodia)、黑鸢 (Milvus migrans)、红隼 (Falco tinnunculus)、白尾鹞(Circus cyaneus)和雀鹰(Accipiter nisus)。此外，濒危物种共有8种，其中易危种有鸿雁和白尾海雕；近危种有白尾鹞、白眼潜鸭 (Aythya nyroca)、罗纹鸭(Anas falcata)、大天鹅、白琵鹭和白腰杓鹬[22]。

鸟类的频率指数计算结果显示:滨水绿地中记录到优势种鸟类共有7种，即树麻雀(Passer montanus)、骨顶鸡(Fulica atra)、喜鹊(Pica pica)、红嘴鸥(Chroicocephalus ridibundus)、赤膀鸭(Anas strepera)、苍鹭(Ardea cinerea)和银喉长尾山雀(Aegithalos glaucogularis)；常见种鸟类共有15种，分别为太平鸟(Bombycilla garrulus)、凤头(Podiceps cristatus)、灰椋鸟(Spodiopsar cineraceus)、斑嘴鸭(Anas zonorhyncha)、赤嘴潜鸭(Netta rufina)、金翅雀(Chloris sinica)、普通燕鸥(Sterna hirundo)、家燕(Hirundo rustica)、赤颈鸫 (Turdus ruficollis)、白眼潜鸭 (Aythya nyroca)、白头鹎(Pycnonotus sinensis)、小(Tachybaptus ruficollis)、赤颈鸭(Anas penelope)、红尾鸫 (Turdusnaumanni)和普通鸬鹚(Phalacrocorax carbo)；偶见种鸟类共有76种。

3.2 鸟类群落结构比较

3.2.1 建成区与近郊区滨水绿地鸟类群落结构比较

建成区11个地块中共调查到鸟类15目36科85种，其中大面积块状滨水绿地、中等面积块状滨水绿地和带状滨水绿地类型中鸟类分别为15目35科80种、10目26科43种和11目25科39种。近郊区的5个地块中共调查到鸟类15目37科80种，其中大面积块状滨水绿地、中等面积块状滨水绿地和带状滨水绿地类型中鸟类分别为15目36科77种、12目25科42种和11目23科40种。建成区与近郊区滨水绿地中鸟类丰富度、多度、多样性和均匀度指数的均值分别为7.7、2875、2、0.6与16、2939、2.29和0.63。建成区滨水绿地中鸟类群落各类指数均值均低于近郊区。

3.2.2 不同滨水绿地类型鸟类群落结构比较

通过单因素方差分析发现不同滨水绿地类型之间仅鸟类丰富度差异具有显著性(P＜0.05)。建成区大面积块状滨水绿地、中等面积块状滨水绿地和带状滨水绿地类型的鸟类丰富度均值分别为43、25.3和23，近郊区3类滨水绿地的鸟类丰富度均值分别为77、42和27，说明近郊区大面积块状滨水绿地、中等面积块状滨水绿地和建成区大面积块状滨水绿地类型的鸟类丰富度较高。近郊区和建成区大面积块状滨水绿地鸟类多度较高。不同滨水绿地类型之间，鸟类丰富度和多度由高到低依次是大面积块状滨水绿地、中等面积块状滨水绿地和带状滨水绿地类型(图2)。

图2 不同滨水绿地类型的鸟类丰富度和多度均值比较

由表1可知:建成区和近郊区的中等面积块状滨水绿地类型之间鸟类群落相似性较低，相似性指数均值为0.48；大面积块状滨水绿地类型以及带状滨水绿地类型之间鸟类群落均较相似，相似性指数均值分别为0.61和0.66。建成区3类滨水绿地之间鸟类群落相似性均较低，相似性均值为0.42～0.54。近郊区中等面积块状滨水绿地与大面积块状滨水绿地、带状滨水绿地类型的鸟类群落相似性均较高，相似性指数均值分别为0.67和0.65；大面积块状滨水绿地与带状滨水绿地类型的鸟类群落相似性较低，相似性指数均值为0.51。

表1 各地块鸟类群落相似性指数

3.2.3 建成区相同滨水绿地类型中各地块鸟类群落结构比较

相同滨水绿地类型之间的地块面积和周边环境均相似，但各滨水绿地类型的鸟类群落丰富度和多度均具有差异。由于建成区滨水绿地鸟类群落结构的影响因素复杂，研究对建成区相同滨水绿地类型的不同地块鸟类丰富度、多度和相似性进行比较分析(表1，图3)发现:建成区大面积块状滨水绿地的4个地块鸟类丰富度和多度差异较大，4个地块之间的相似性较低，相似性指数均值为0.55。地块16的鸟类丰富度和多度最高，且与近郊区大面积块状滨水绿地类型和中等面积块状滨水绿地类型的相似性较高，相似性指数分别为0.75和0.68。建成区中等面积块状滨水绿地类型的3个地块之间鸟类丰富度差异较大，地块4的鸟类丰富度和多度是16个调查地块中的最低值，3个地块之间的相似性也具有差异，地块4与地块14、地块13的相似性指数分别为0.48和0.45，仅地块14和地块13的相似性较高，相似性指数为0.67。建成区带状滨水绿地的4个地块鸟类丰富度和多度整体偏低，但相互之间差异较小，各地块之间的鸟类群落也较相似，相似性指数均值为0.68。

图3 各地块中鸟类群落结构比较

4 讨论

栖息地选择相关理论证明鸟类在场地中的出现不是随机的，而是多种因素共同影响下鸟类生境选择的结果[23-24]。已有研究表明，鸟类在不同场地中空间分布的差异受场地景观结构特征、内部生境质量和干扰的影响[25]，鸟类丰富度、多度、群落相似性等是鸟类群落分布状况的综合指标[21]。通过银川市中心城区不同滨水绿地类型的鸟类群落结构比较研究，推测影响不同滨水绿地鸟类群落结构差异的主要因素有环境干扰、滨水绿地面积和滨水绿地内部生境质量。

4.1 环境干扰影响

由于城市近郊区与建成区鸟类群落结构差异显著，推测鸟类群落结构的差异与滨水绿地所处环境干扰影响密切相关。已有研究表明，鸟类群落易受环境干扰的影响[26-27]，从自然环境到城市中心区域，开发建设对生态系统造成的压力呈梯度递增，鸟类的丰富度呈梯度递减趋势[28]，所以城市滨水绿地越靠近城市中心区域，其中鸟类生境受到的环境干扰越大。

4.2 面积影响

银川城市3类滨水绿地类型中，面积较大的滨水绿地类型鸟类丰富度和多度更高。“物种-面积关系”理论认为在一定地域内物种数量与面积之间存在一定的函数关系，即斑块面积越大，物种丰富度也倾向于越高[29]。滨水绿地面积对鸟类群落具有积极影响主要因为面积较大的滨水绿地更有可能具有较高的生境异质性和生境适宜性，从而可支持更多的鸟类[2]。

4.3 生境质量影响

银川城市建成区相同滨水绿地类型之间具有相近的用地面积和周边环境，但各滨水绿地内部环境具有差异。研究推测除滨水绿地的面积和城市环境干扰的影响外，滨水绿地内部的绿地、水体和水岸的生境质量可能是造成鸟类群落结构差异的主要因素。具有相同面积和周边环境条件的滨水绿地中，只有为鸟类提供适宜和多样的觅食、庇护、筑巢、夜栖等生境才可能吸引更多鸟类选择场地。

综上，目前银川城市建成区大部分滨水绿地中鸟类群落结构相对单一，鸟类丰富度和多度有待提高。城市中人工干预建设给鸟类生境带来负面影响的同时也创造了保护和恢复的可能性[30]。在城市建成环境中，难以通过扩大滨水绿地面积来增加鸟类丰富度和多样性，因此降低干扰和增加滨水绿地内部生境质量似乎是更可行的途径[31]。在银川城市建成区滨水绿地建设中，可充分考虑鸟类群落结构的影响因素，针对不同的滨水绿地类型的现状提出对应的更新策略，从而优化和营造鸟类生境，提高鸟类群落的多样性。文章只初步研究了不同滨水绿地类型中的鸟类群落组成和群落结构差异，并推测部分影响因素，后续将进一步探讨城市滨水绿地景观结构特征、生境质量、环境干扰等各因素对鸟类群落的影响及城市滨水绿地生境营造的方法。

5 结论

银川市中心城区不同滨水绿地的鸟类群落结构差异较大，主要表现为:1)建成区滨水绿地中的鸟类丰富度、多度、多样性和均匀度指数均值均低于近郊区滨水绿地，且相同滨水绿地类型中，处于建成区的滨水绿地鸟类丰富度和多度均低于近郊区；2)不同滨水绿地类型的鸟类群落结构具有差异，大面积块状滨水绿地类型的鸟类丰富度和多度最高，带状滨水绿地类型中鸟类丰富度和多度最低。目前，建成区中等面积块状滨水绿地和带状滨水绿地类型的鸟类群落结构呈现单一化，近郊区大面积块状滨水绿地、中等面积块状滨水绿地和建成区大面积块状滨水绿地类型具有较高的鸟类生境支持能力，3类滨水绿地类型中的稀有和偶见鸟种更多，是城市野生鸟类的重要栖息地；3)建成区中相同滨水绿地类型的不同地块鸟类群落结构具有差异。