何中聲，劉金福，洪 偉，楊文暉，付達靚，鄭世群

（1.福建農(nóng)林大學 林學院 福建 福州 350002；2.福建省高校生態(tài)與資源統(tǒng)計重點實驗室 福建 福州 350002；3.泉州市林業(yè)局 福建 泉州 362000；4.中鐵上海設計院集團有限公司，上海 200070)

泉州市鳥類多樣性海拔梯度格局的研究

何中聲1,2，劉金福1,2，洪 偉1,2，楊文暉3，付達靚4，鄭世群1,2

（1.福建農(nóng)林大學 林學院 福建 福州 350002；2.福建省高校生態(tài)與資源統(tǒng)計重點實驗室 福建 福州 350002；3.泉州市林業(yè)局 福建 泉州 362000；4.中鐵上海設計院集團有限公司，上海 200070)

對棲息于泉州市不同海拔梯度鳥類種類和數(shù)量進行了調(diào)查，分析了海拔梯度格局對鳥類物種多樣性的影響。結(jié)果表明：泉州市鳥類α物種多樣性指數(shù)沿海拔梯度基本呈先升高后降低的“單峰型”曲線，與“中間膨脹”理論相符合，在500～1 000 m海拔段均最大。在500～1 250 m海拔段和50～500 m海拔段中鳥類β多樣性指數(shù)較大，表明該海拔段鳥類物種多樣性變化劇烈，相似性Jaccrad相似性指數(shù)和Sorenson相似性指數(shù)進一步說明500～1 250 m海拔段和50～500 m海拔段是多樣性敏感區(qū)域。棲息于不同海拔帶的鳥類科屬多樣性基本隨著海拔升高呈先上升后下降趨勢，在500～1 000 m海拔段最大，與α多樣性格局一致。研究表明，氣候條件、植被類型和人為干擾程度等因素是影響不同海拔段梯度鳥類物種多樣性的主要因素，為泉州市鳥類生物多樣性保護和監(jiān)測提供了科學依據(jù)。

鳥類；物種多樣性；海拔梯度格局；泉州市

鳥類與植物和昆蟲以及其他生物、非生物之間相互依存，相互制約，形成一個復雜的生態(tài)系統(tǒng)，對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和平衡起著調(diào)控作用[1-2]。由于鳥類對環(huán)境變化較敏感，可作為環(huán)境壓力和變化的指示物種[3]。不同海拔梯度上的生境差異，導致鳥類群落組成不同，棲息地空間異質(zhì)性和復雜性導致鳥類群落多樣性呈現(xiàn)出一定規(guī)律性[4]。因此，開展鳥類物種多樣性隨海拔梯度的分布格局就成為鳥類多樣性研究中一項重要內(nèi)容，為不同生境中鳥類共存提供了科學依據(jù)。

泉州市位于福建省東南部，山地、丘陵占土地總面積80%，屬亞熱帶海洋性季風氣候，光溫水熱充足，植被類型和鳥類資源豐富。鳥類資源多樣性是維持泉州市生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和維護地區(qū)生態(tài)安全的基礎，對建設生態(tài)城市具有重要意義。然而，隨著近年來經(jīng)濟發(fā)展和城鎮(zhèn)化建設加快，泉州市生態(tài)環(huán)境問題日益凸現(xiàn)，嚴重影響了鳥類棲息地的數(shù)量和質(zhì)量，導致鳥類物種多樣性銳減。因此，了解當前泉州市鳥類資源和物種多樣性現(xiàn)狀就成為保護鳥類物種多樣性急需解決的問題。有關泉州市鳥類資源的研究[5-8]，僅僅是對鳥類資源的種類、區(qū)系組成進行統(tǒng)計分析，而泉州市鳥類物種多樣性的海拔梯度格局未見報道。為此，通過對泉州市鳥類資源種類和數(shù)量進行調(diào)查，分析海拔梯度對泉州市鳥類物種多樣性的影響，旨在為泉州市鳥類多樣性監(jiān)測與保護提供科學依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

泉州市位于福建省東南部，臺灣海峽西岸，地處 N24°30′～ 25°56′，E117°25′～ 119°05′之間。東西寬153 km，南北長157 km，全市土地面積11 014.76 km2。地勢由西北向東南傾斜，呈三級階梯分布。年太陽輻射總量為28.7～33.5 kJ/cm2，大部分地區(qū)平均氣溫為19.5～21.5 ℃，全年無霜期達315 d以上，大于10 ℃有效積溫為5 610～7 250℃，年平均降水量為1 681.6～1 800 mm。泉州市地跨中、南兩個亞熱帶，其代表性植被類型為中亞熱帶闊葉林和南亞熱帶雨林植被，森林類型主要有常綠闊葉林、亞熱帶雨林、針闊混交林、杉木林、毛竹林灌叢、海岸植被、沼生濕生植被等。

2 研究方法

2.1 野外調(diào)查方法

鳥類調(diào)查依據(jù)《全國陸生野生動物資源調(diào)查方法》與《福建省陸生野生動物調(diào)查與監(jiān)測細則》等開展野外調(diào)查，輔以歷史資料收集。在福建省野生動物資源調(diào)查在泉州地區(qū)布設的樣點上，采用GPS確定調(diào)查位置，根據(jù)樣帶調(diào)查法[9-10]，從西南向東北沿樣帶以1.5 km/h速度步行，沿途記錄鳥類種類、活動痕跡、數(shù)量、生境類型、海拔和地理位置等。對樣帶經(jīng)過地勢復雜難于連續(xù)行走的特殊地段和密集林區(qū)，采用樣點調(diào)查相結(jié)合，樣點半徑為50 m，記錄發(fā)現(xiàn)的鳥類種類和數(shù)量，并輔以獵人訪問進行調(diào)查。調(diào)查區(qū)域包括泉州市區(qū)（鯉城區(qū)、豐澤區(qū)、洛江區(qū)、泉港區(qū)）、下轄3個地級市（南安市、晉江市、石獅市）、4縣（惠安縣、安溪縣、永春縣、德化縣），面積11 014.76 km2。鳥類調(diào)查季節(jié)按照繁殖鳥（留鳥和夏候鳥）和冬候鳥劃分，繁殖鳥調(diào)查在1998年～2000年的3月～6月，冬候鳥調(diào)查在1998年～2000年11月～12月份。

2.2 海拔區(qū)間劃分方法

泉州市最低海拔0 m，最高海拔戴云山主峰為1 856 m。依據(jù)鳥類棲息地的地貌類型、植被分布和人類活動影響等因素將泉州市劃分為6個海拔區(qū)間：I海拔段：0 m～50 m海拔段，屬于沿海平原灘涂，除受保護的小片區(qū)域外，原生性植被遭到極大破壞，人類活動對環(huán)境起主導作用；II海拔段：50 m～200 m沿海平原海拔段，以人工種植的亞熱帶果樹為主，人類活動影響明顯；III海拔段：200 m～500 m丘陵海拔段，植被類型以人工林為主，局部地區(qū)殘存小面積分布的亞熱帶雨林，受人類活動影響較大；IV海拔段：500 m～1 000 m低山向中山過渡段，植被類型主要為亞熱帶常綠闊葉林，也是經(jīng)濟林、薪炭林、用材林和竹林的主要區(qū)域，人為干擾開始減少；V海拔段：1 000 m～1 250 m中山海拔段，植被類型為山地矮曲林和常綠闊葉林，人為干擾較少；VI海拔段：1 250 m～1 856 m中高海拔段，主要分布黃山松、草本灌木和草甸植物，基本無人類活動影響。

2.3 數(shù)據(jù)處理

生物多樣性α多樣性指數(shù)采用Margalef指數(shù)Dm、Simpson指數(shù) Ds、Shannon-wiener指數(shù) H、Pielou均勻度指數(shù)Jsw和均優(yōu)多指數(shù)Z[11]；b 多樣性指數(shù)采用Cody指數(shù)βc、Wilso-Shmida指數(shù)βT、Jaccard指數(shù)Cj、Sorenson指數(shù)Cs和Bray-Curits指數(shù)βN[12]；G-F多樣性指數(shù)中科的多樣性DF指數(shù)、屬的多樣性DG指數(shù)和G-F指數(shù)[13]進行計算。

3 結(jié)果分析

3.1 鳥類a多樣性海拔梯度格局分析

根據(jù)《中國鳥類系統(tǒng)檢索》[14]和《中國鳥類分類與分布名錄》[15]對不同海拔段鳥類種類進行分類，共記錄到泉州地區(qū)鳥類有307種，分屬于13目61科。對不同海拔段鳥類種類和數(shù)量進行α多樣性分析（表1），Dm指數(shù)沿海拔梯度呈先升高后降低的“單峰型”曲線，在IV海拔段最大；Ds指數(shù)中I海拔段比II、III海拔段略高，Ds指數(shù)、H指數(shù)、Z指數(shù)和Dm指數(shù)隨海拔升高的變化趨勢基本一致，均在IV海拔段最大，呈“單峰型”曲線；Jsw指數(shù)在I海拔段為0.729，在II海拔段降低至最低為0.672，然后隨海拔升高而增大，在VI海拔段最大，為0.810。Dm指數(shù)主要分析種數(shù)和總體數(shù)對多樣性的影響，I海拔段鳥類種數(shù)要比II、III海拔段少，Dm指數(shù)比II、III海拔段低；Ds指數(shù)、H指數(shù)考慮了種數(shù)和總體數(shù)對多樣性的影響及種數(shù)在總體數(shù)分布的均勻性，I海拔段Jsw指數(shù)比II、III海拔段高，其Ds指數(shù)和H指數(shù)比II、III海拔段高?？傮w上，泉州鳥類物種多樣性隨海拔升高先增加后降低，呈單峰分布格局，與“中間膨脹”理論符合。

表 1 泉州市不同海拔段鳥類的α多樣性Table 1 Avian α diversity in different altitudinal gradients of Quanzhou city

3.2 鳥類β多樣性海拔梯度格局

以海拔升高為梯度變化格局，計算不同海拔段β多樣性指數(shù)，結(jié)果見表2。在以二元屬性數(shù)據(jù)β多樣性測度中，不同海拔區(qū)間βc多樣性大小為：IV～V 海拔段＞III～II海拔段＞ I～II海拔段＞III～IV海拔段＞V～VI海拔段；不同海拔區(qū)間βt多樣性比較：V～VI海拔段＞IV～V海拔段＞II～III海拔段＞I～II海拔段＞III～IV海拔段?？傮w上，在二元屬性數(shù)據(jù)的β多樣性測度中IV～V海拔段和II～III海拔段β多樣性較大，表明IV～V海拔段和II～III海拔段物種構(gòu)成變化劇烈，是多樣性的敏感區(qū)域。以數(shù)量數(shù)據(jù)βN多樣性測度中，III～IV海拔段＞II～III海拔段＞I～II海拔段＞IV～V海拔段＞V～VI海拔段。βN指數(shù)表示梯度上不同兩點相似性指數(shù)，兩點差異越大，βN指數(shù)越小，βt指數(shù)則相反。βN指數(shù)除I～II段外，從低海拔段到高海拔段的變化規(guī)律與βt指數(shù)隨海拔升高的變化規(guī)律基本相反。I～II海拔段βN指數(shù)偏低可能是由于該區(qū)間段相同種個體數(shù)較少造成。

表 2 泉州市不同海拔段鳥類的β多樣性Table 2 Avian β diversity in different altitudinal gradients of Quanzhou city

由不同海拔段鳥類種類相似性指數(shù)可知（表3），III～IV海拔段Jaccrad相似性指數(shù)最高為0.623，I～II海拔段相似性指數(shù)為0.500，Ⅱ～Ⅲ海拔段為0.457，IV～V海拔段相似性指數(shù)為0.329，V～VI海拔段相似性指數(shù)最低為0.190。Sorenson相似性指數(shù)為：III～IV海拔段＞ I～II海拔段＞ II～III海拔段＞IV～V海拔段＞V～VI海拔段，與Jaccrad相似性指數(shù)大小一致。相似性指數(shù)與βt多樣性指數(shù)排列相反，與βc多樣性指數(shù)除V～VI海拔段外的排列也相反，進一步說明IV～V海拔段和II～III海拔段物種構(gòu)成變化劇烈，是多樣性敏感區(qū)域。

表3 泉州市不同海拔段鳥類Jaccrad指數(shù)和Sorenson指數(shù)Table 3 Avian Jaccrad index and Sorenson index in different altitudinal gradients of Quanzhou city

3.3 鳥類G-F多樣性海拔梯度格局分析

統(tǒng)計不同海拔段鳥類科、屬、種的數(shù)量，計算不同海拔梯度鳥類科屬多樣性（表4）。不同海拔段鳥類科屬多樣性基本隨著海拔升高呈先增加后降低趨勢，在IV海拔段最大，與α多樣性海拔梯度分布格局一致，從科屬層次上說明了泉州市鳥類多樣性隨海拔升高先上升后降低，呈單峰型分布格局。

表 4 泉州市鳥類不同海拔G-F多樣性測度結(jié)果Table 4 Avian G-F diversity different in different altitudes of Quanzhou city

4 小結(jié)與討論

鳥類物種多樣性在不同海拔段呈現(xiàn)出不同的數(shù)量特征：α物種多樣性、G-F多樣性隨海拔升高呈現(xiàn)出先上升后降低的“單峰型”格局，與“中間膨脹”理論相符合；β多樣性在IV～V海拔段和II～III海拔段最大，表明兩個區(qū)間物種構(gòu)成變化劇烈，為多樣性敏感區(qū)域。其中，氣候條件、植被類型和人為干擾程度等是影響泉州市不同海拔段梯度鳥類物種多樣性的主要因素。

泉州市鳥類種類隨著海拔升高而增加，在IV海拔段最大，隨后開始減少，呈“單峰型”曲線。在低海拔段，人為干擾較大，原生植被受到極大破壞，雖然有部分保護區(qū)域和沿海濕地為鳥類棲息提供場所，但面積十分有限，鳥類生存條件受到極大限制，種類較少。隨著海拔升高，鳥類棲息地的植被類型更為豐富，人類活動干擾逐漸減少，鳥類種類也逐漸增加，在IV海拔段為最大。隨著海拔繼續(xù)升高，一方面氣候條件逐漸惡劣，如風力增強、氣溫降低，另一方面隨著海拔上升，植被類型減少，造成鳥類棲息環(huán)境減少，不利于鳥類生存，種類和數(shù)量呈下降趨勢。低海拔段和高海拔段鳥類種類都較中間海拔段少，而低海拔段鳥類種類比高海拔段豐富。雖然低海拔段鳥類棲息環(huán)境受人為干擾更大，而泉州市森林覆蓋率高、植被類型豐富和氣候環(huán)境適宜，是低海拔段鳥類種類比高海拔段要豐富的主要原因。研究認為，高海拔段的氣候條件和低海拔段的人為活動影響是限制鳥類種類與數(shù)量的重要因素[16-17]。

在研究不同海拔梯度鳥類物種多樣性時，不是簡單采用等間距來劃分海拔區(qū)間，在于等間距劃分容易造成海拔區(qū)間過多及劃分出的海拔區(qū)間在多樣性測算時計算結(jié)果缺乏明確的生態(tài)學意義，難以進行合理的生態(tài)學解釋。泉州市海拔落差達1 856 m，本研究依據(jù)泉州地區(qū)的地貌類型、植被分布、人為活動影響等因素劃分了6個不等間距海拔區(qū)間，研究得出的鳥類生物多樣性也更符合野外實際情況，表明采用不等間距劃分出不同海拔梯度是合理的，而海拔區(qū)間劃分方法的不同是否會導致多樣性存在差異有待進一步研究。

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Study on altitudinal patterns of avian diversity in Quanzhou city

HE Zhong-sheng1,2, LIU Jin-fu1,2, HONG Wei1,2, YANG Wen-hui3, FU Da-liang4, ZHENG Shi-qun1,2
(1.Forestry College of Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, Fujian, China; 2. Key Lab.of Fujian Universities for Ecology and Resources Statistics, Fuzhou 350002, Fujian, China; 3. Forestry Bureau of Quanzhou, Quanzhou 362000,Fujian, China; 4. China Railway Shanghai Design Institute Group Co., Ltd., Shanghai 200070, China)

∶ A survey of the species and population sizes of birds was conducted alone with altitudinal gradients patterns in Quanzhou city, Fujian, Southern China and then the affection of altitudinal gradients to the avian diversity was analyzed. The results show that a species diversity of avian was the highest at the elevations between 500 m and 1000 m , increased at first and then decreased along with altitudinal gradients which showed a single peak curve in accordance with the theory of middle domain effect. The bird’s indices of a species diversity were the highest at the elevations between 500 m and 1000 m. The β species diversity of avian were relatively high at from altitude 500 m～1000 m to 1000 m～1250 m and from 50 m～200 m to 200 m～500 m which showed that the bird species changed dramatically across altitudes. Meanwhile, the similarity indices of Jaccrad index and Sorenson index further revealed that avian diversity was highly sensitive in altitudes from 500 m～1000 m to1000 m～1250 m and from 50 m～200 m to 200 m～500 m was the sensitive area of bird species diversity. Avian diversity at the genus and family level increased firstly and then decreased along with altitudinal gradients in accordance with avian a species diversity and was the highest at the elevations between 500 m and 1000 m. The study indicated that the climate conditions, vegetation types and the degree of human disturbance were the main factors that affected the bird species diversity along with altitudinal gradients which could provide a scientific basis for conserving and monitoring avian biodiversity in Quanzhou city.

∶ avian；species diversity；altitudinal patterns；Quanzhou city

S718.52+1.1

A

1673-923X (2012)06-0188-04

2011-11-25

國家大學生創(chuàng)新性實驗計劃（101038905）；福建農(nóng)林大學青年教師基金（2010007）

何中聲（1985—），男，江西九江人，博士研究生，主要從事野生動植物保護與利用研究；E-mail：jxhzs85@126.com

劉金福（1966—），男，福建永春人，博士，教授，博士生導師，主要從事森林生態(tài)學、野生動植物保護與利用等研究；E-mail：fjljf@126.com

[本文編校：文鳳鳴]