浙江农林大学不同生境鸟类群落的多样性
2023-10-30姚雨欣舒美英傅东示蔡建国
姚雨欣,舒美英,傅东示,蔡建国
(1.浙江农林大学风景园林与建筑学院,杭州 311300;2.浙江农林大学暨阳学院,浙江诸暨 311800)
鸟类是生态环境优劣的重要指标[1]。除对自然或近自然生境的鸟类调查[2,3]以外,国内学者将更多目光放在城市生境中。栾晓峰[4]、唐仕敏等[5]、杨刚等[6]、陆祎玮等[7]、干靓等[8]对城市中野生鸟类群落特征及其与不同用地类型、生境类型、植被结构间的关系开展了深入的调查研究。鸟类是校园最主要的野生动物类群,是体现校园生态环境优劣的重要指标。国内多所高校已开展了校园鸟类调查,梁宇等[9]、韩丹妮等[10]、彭子嘉等[11]分别针对校园鸟类群落结构及其与植被结构间关系进行分析研究。但针对鸟类群落与校园生境关系的研究相对较少。本研究通过对浙江农林大学东湖校区鸟类与校园生境的调查,初步分析生境特征与鸟类多样性的关系,以期为校园建设管理提供参考。
1 研究地概况
浙江农林大学东湖校区位于浙江省杭州市临安区,占地面积约133 hm2,地处中亚热带季风气候区南缘。校园经过20 余年“两园合一”的建设,形成了丰富多样的生境,且位于全球候鸟迁徙路线东亚-澳大利亚线上,每年不同季节均有一定数量的鸟种在校区栖息活动。高欣等[12]调查显示,2013 年浙江农林大学东湖校区共记录鸟类126 种,占浙江省鸟类种的26.09%。经2021 年校内社团青鸢野鸟会调查,东湖校区鸟类总记录更新至173 种[13]。
东湖校区校园生境多样,与自然生境相比,其在自然节律演替的过程中还受到人类活动干扰,具有更加复杂的特征[14]。本研究在现场调查的基础上,参照王丽容等[15]对城市生境类型划分的方法,将校园生境划分为人工湿地(小型水塘、溪流、常年积水的区域)、湖泊(大面积水面,深度>0.5 m)、林地(天然或人工林地及灌丛)、草地(人工草坪或自然生长的草地)、耕地(种植农作物或试验等以耕作为主的用地)、建筑区域(包括建筑、道路及橡胶等人工硬质面)6 种类型。
2 研究方法
2.1 鸟类调查方法
鸟类调查主要采用样点法、样线法。样线法适用于溪流、道路、林地等连续生境,样点法则适用于片段式生境[16]。本研究样线主要依校园道路而设,每条样线上的不同生境斑块设置1 个样点,共设置3条样线,7 个样点(图1),样线累计全长6.5 km。调查时间选择在2021 年11 月至2022 年5 月,天气晴朗的清晨日出后2~3 h 内。调查频率为每月1 次,共计7 次。调查时每个样点停留20 min,记录出现在视野范围内鸟类数量、高度、距离、行为、生境类型、所处植物种类、高度等信息。采用样线法时,以1~3 km/h 的速度前进,根据鸟况做适当停留。记录样线两侧听到、看到的鸟种及相关信息。同时对鸟类及其所处生境拍照,方便内业整理及物种鉴定。
图1 鸟类调查样点、样线分布
2.2 鸟类多样性特征分析方法
使用相关鸟类图鉴[17,18]、鸣声声谱等鉴定观察到的鸟种,对难以识别的鸟种,通过图片、鸣声等特征信息请教专家进行鉴定,并确定其生态类群和在杭州市的居留型,同时依据《中国鸟类分类与分布名录》[18]确定物种名称及分类体系,保护鸟种及受胁等级评估依据《国家重点保护野生动物图谱》[19]及《ICUN 濒危物种红色名录》。
鸟类优势种采用RB频率指数作为划分标准,鸟类多样性特征采用Shannon-Wiener 多样性指数、密度(Db)、Pielou 均匀度指数(J)、Simpson 优势度指数(C)等进行分析。
密度Db为单位面积内记录到的鸟类数量(只/hm2)。RB频率指数为鸟类遇见概率R和日平均遇见数量B之积,具体公式如下:
式中,d为有某种鸟类记录的天数,D为总调查天数,N为某种鸟类的数量;若RB>500,则该鸟种为优势种;若50<RB<500,则该鸟种为普通种;若RB<50,则该鸟种为稀有种[20]。
Shannon-Wiener 多样性指数:
Simpson 优势度指数:
Pielou 均匀度指数:
式中,S为物种数,Pi为第i种个体数占所有个体总数的比例。
2.3 数据处理与分析
所有数据用Excel软件进行处理,并绘制相应图表。
3 结果与分析
3.1 鸟类群落组成分析
3.1.1 物种与优势组成 调查共记录到鸟类103 种(表1),隶属于15 目38 科,占浙江省记录鸟种的18%。其中雀形目(Passeriformes)鸟类最多,共23科74 种,占全部记录的71.84%。非雀形目29 种,其中佛法僧目(Coraciiformes)、䴕形目(Piciformes)、䴙䴘目(Podicipediformes)、鸮形目(Strigiformes)、夜鹰目(Caprimulgiformes)、雨燕目(Apodiformes)各只记录到1 科1 种。以科来计,鹟科(Muscicapidae)共记录到10 种,占比最大,达9.71%。根据RB频率指数计算公式,将调查区域野生鸟类数量级别分为优势种、常见种、稀有种。优势种有12 种,分别为白头鹎(Pycnonotus sinensis)、棕头鸦雀(Sinosuthora webbiana)、鹊鸲(Copsychus saularis)、乌鸫(Turdus mandarinus)、珠颈斑鸠(Spilopelia chinensis)等,占鸟类总数的11.65%;常见种为暗绿绣眼鸟(Zosterops simplex)、白鹡鸰(Motacilla alba)、白腰文鸟(Lonchura striata)、黑水鸡(Gallinula chloropus)、领雀嘴鹎(Spizixos semitorques)等18 种,占鸟类总数的17.48%;稀有种为八哥(Acridotheres cristatellus)、白眉鹀(Emberiza tristrami)、斑姬啄木鸟(Picumnus innominatus)、凤头鹰(Accipiter trivirgatus)等73种,占鸟类总数的70.87%。
表1 浙江农林大学东湖校区鸟类物种组成
3.1.2 居留型及生态类群 按居留型划分(图2a),调查记录到的留鸟最多(49 种),占总数的47.57%,夏候鸟(22 种)21.36%、冬候鸟(18 种)17.48%、旅鸟(14 种)13.59%。可见,候鸟与留鸟比例相当,都是浙江农林大学东湖校区冬春两季鸟类群落的主要组成部分,表明候鸟在迁徙时,会途经或栖息在校园。
按生态类群划分(图2b),103 种鸟类覆盖了六大生态类群,其中鸣禽共计74 种,占71.84%,涉禽10 种,占9.71%,攀禽7 种,占6.80%,陆禽5 种,占4.86% ,猛禽4 种,占3.88%,游禽3 种,占2.91%。鸣禽占大多数,是浙江农林大学东湖校区校园鸟类优势类群。调查到的103 种鸟类中包括国家Ⅱ级保护野生动物7 种,分别为白鹇(Lophura nycthemera)、凤头鹰、林雕(Ictinaetus malaiensis)、赤腹鹰(Accipiter soloensis)、斑头鸺鹠(Glaucidium cuculoides)、短尾鸦雀(Neosuthora davidiana)和画眉(Garrulax canorus)。
3.2 生境类型与鸟类多样性分析
3.2.1 不同生境类型鸟类群落组成 校园各类生境呈不同的特征,校园生境以林地和建筑区域为主,分别占全校面积的47%和35%。其主要植被及分布的鸟类种类也具有一定的差异(表2)。
表2 不同生境类型内鸟类群落组成
3.2.2 不同生境类型鸟类丰富度和多样性比较 对不同生境内的鸟类物种数、个体数及Pielou 均匀度指数、Simpson 优势度指数、Shannon-Weiner 多样性指数等进行统计。由表3 可知,林地内共记录鸟类68 种,物种数最多;建筑区域记录鸟类29 种,个体数最高,有501 只。草地生境的鸟类物种数和个体数最低,分别为9 种、62 只。湖泊记录鸟类15 种184只;人工湿地记录鸟类36 种442 只;耕地记录鸟类24 种138 只。校园各生境类型鸟类Shannon-Weiner多样性指数比较,由高到低依次为林地、耕地、人工湿地、建筑区域、草地、湖泊。Pielou 均匀度指数呈耕地>草地>建筑区域>人工湿地>湖泊>林地。Simpson 优势度指数呈湖泊>草地>人工湿地>建筑区域>耕地>林地。林地物种数、Shannon-Weiner多样性指数均明显高于其他生境,且Simpson 优势度指数最低。耕地Pielou 均匀度指数最高,说明该生境中各类鸟个体数差异性最小,鸟类群落结构比较稳定。湖泊生境Simpson 优势度指数最高,其鸟类群落的个体数主要集中在白鹭、夜鹭,种类相对较少,群落较为简单。
表3 不同生境类型内鸟类物种多样性比较
4 小结与讨论
4.1 小结
浙江农林大学东湖校区鸟类物种多样性较为丰富。本研究共记录2021 年11 月至2022 年5 月冬春季节,浙江农林大学东湖校区鸟类15 目38 科103种,是众多留鸟及候鸟的栖息、停歇地。研究结果显示,雀形目鸟类最多,共23 科74 种,占校园鸟类种数的71.84%;鹟科鸟类最多,有10 种;非雀形目鸟类29 种。优势种主要为留鸟,在研究区域遇见率高、数量庞大。校园6 种生境内鸟类群落有明显差异,其中林地生境鸟类多样性远高于其他类型生境,且有多种重点保护野生动物分布,如斑头鸺鹠、赤腹鹰等。湖泊Simpson 优势度最高,有夜鹭、池鹭(Ardeola bacchus)等特定生境栖息的鸟类,是校园鸟类物种多样性的重要部分,因此保护、提升湖泊及林地生境尤为重要。
4.2 讨论
根据生态学原理,多样性指数越高,群落就越稳定。在校园6 种生境中,林地及人工湿地属于植被类型多样化的复合植物群落,可为鸟类提供丰富的食物资源、多样的隐蔽场所和巢址;其生物多样性指数较高,但优势度较小,这一结果与中度干扰假说一致[21]。人工草坪和零散的自然草地植被垂直层次少,生境结构简单,食物相对贫乏,鸟类物种多样性相对较低。耕地生境中,植被类型以农作物及试验用苗为主,垂直结构单一,人为干扰大,难以成为鸟类栖息的理想场地。湖泊及人工湿地为吸引非雀形目鸟类的主要生境,大面积的深水域为游禽提供了觅食之处,浅水域可供涉禽及部分林鸟休息、觅食。
可在部分已有的林地内增加灌草,增加鸟类可活动场地;依托相关学院及兴趣社团,建立长期鸟类动态监测;关注鸟类撞击建筑、玻璃事件,寻求跨学科支持。本研究初步探讨了校园不同生境与鸟类群落多样性,后续应进一步探讨校园微生境各项因子如植被面积、植被种类、植被结构、场地类型等以及生物干扰对鸟类多样性的影响,以期为建设、管理鸟类友好型校园景观提供科学依据。