李 楠 ,孫 甲 ,孫金標(biāo) ,劉 斌 ,趙海鵬 ,3
(1.南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局,100038,北京;2.河南大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,475004,開(kāi)封;
3.南水北調(diào)中線水源區(qū)水安全河南省協(xié)同創(chuàng)新中心 河南省南水北調(diào)中線水源區(qū)生態(tài)安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,473061,南陽(yáng))
鳥(niǎo)類是自然生態(tài)系統(tǒng)重要成員,有重要生態(tài)、科研、經(jīng)濟(jì)和文化價(jià)值。鳥(niǎo)類對(duì)環(huán)境變化極為敏感,其多樣性是監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)環(huán)境重要指標(biāo)之一。南水北調(diào)中線渠首段位于河南省南陽(yáng)市,自西南向東北穿過(guò)南陽(yáng)農(nóng)耕區(qū),其間經(jīng)過(guò)諸多河道,其封閉式管理形成了獨(dú)特、穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境。由于工程的特殊性,此前并無(wú)渠首段干渠鳥(niǎo)類相關(guān)調(diào)查研究,開(kāi)展南水北調(diào)中線渠首段鳥(niǎo)類多樣性調(diào)查監(jiān)測(cè)對(duì)評(píng)估該段生態(tài)環(huán)境、后期制定相關(guān)措施確保水質(zhì)安全等工作具有一定意義。
南水北調(diào)中線渠首段工程位于河南省南陽(yáng)市境內(nèi) (32°17′—33°48′N,110°58′—113°49′E)。南陽(yáng)地處北亞熱帶向溫帶過(guò)渡地帶,屬典型的季風(fēng)型大陸性半濕潤(rùn)氣候,四季分明,陽(yáng)光充足,雨量充沛。年平均氣溫14.4~15.7℃, 年降雨量 703.6~1173.4 mm。渠首段干渠長(zhǎng)度為185.545 km,占中線工程總干渠長(zhǎng)度的12.95%,穿過(guò)南陽(yáng)的農(nóng)耕區(qū),渠道兩側(cè)形成了相對(duì)均一獨(dú)特的生態(tài)環(huán)境。
主要調(diào)查方法為樣線法。在干渠內(nèi)不同地段沿渠內(nèi)道路設(shè)置固定的樣線7條,沿布設(shè)的樣線采用肉眼觀察為主,尼康COOLPIX P510相機(jī)、Nikula雙筒望遠(yuǎn)鏡(10 m×25 m)等協(xié)助拍攝、觀察為輔,并記錄遇見(jiàn)的鳥(niǎo)種。
根據(jù)溫度等氣候特征將季節(jié)劃分如下:3—5月為春季,6—8月為夏季,9—11月為秋季,12月—次年 2月為冬季。分別在1月、4月、7月、10月進(jìn)行一次調(diào)查,共有27次觀測(cè)記錄,其中冬季6次,其余季節(jié)各7次。另有補(bǔ)充調(diào)查數(shù)次。
主要通過(guò)形態(tài)觀察、聲音辨別、拍照等方法觀測(cè)和記錄鳥(niǎo)類。對(duì)于難以識(shí)別的鳥(niǎo)種,通過(guò) 《中國(guó)鳥(niǎo)類野外手冊(cè)》《中國(guó)鳥(niǎo)類圖鑒 (便攜版)》《中國(guó)鳥(niǎo)類系統(tǒng)檢索(第三版)》等鳥(niǎo)類圖鑒、檢索表等鑒定,或請(qǐng)教專家進(jìn)行鑒定。其分類、區(qū)系型、居留型等查閱《中國(guó)鳥(niǎo)類分類與分布名錄(第二版)》等文獻(xiàn)確定。
(1)物種多樣性指數(shù)
物種多樣性采用Shannon-Wiener指數(shù)和物種均勻度指數(shù)計(jì)算,公式如下:
式中,H為鳥(niǎo)類群落的物種多樣性指數(shù),Pi為屬于種i的個(gè)體在全部個(gè)體中的比例,S為物種數(shù);E為物種均勻度指數(shù),Hmax為最大均勻條件下的多樣性指數(shù)。
(2)Berger-Parker的優(yōu)勢(shì)度指數(shù)
公式如下:
式中,Nmax為優(yōu)勢(shì)種種群數(shù)量,Nt為全部物種種群數(shù)量。按照一般鳥(niǎo)類群落優(yōu)勢(shì)度劃分方法,不同鳥(niǎo)類種群數(shù)量占總數(shù)的百分比定義為多度等級(jí),10%以上為優(yōu)勢(shì)種,1%~10%之間為常見(jiàn)種,0.1%~1%為較少種,0.1%以下為稀有種。
調(diào)查期間共記錄到13目31科55種,分析如下。
以雀形目(Passeriformes)鳥(niǎo)類為主,有17科28種,占所調(diào)查鳥(niǎo)類種數(shù)的50.91%;鸛形目次之,占9.09%;鸻形目占7.27%;雁形目和鵑形目各占5.45%;鷹形目、佛法僧目、鶴形目和鴿形目各占3.64%;犀鳥(niǎo)目、雞形目和隼形目等各占1.82%。
鳥(niǎo)類可分為古北界種、東洋界種和廣布種3種地理區(qū)系型。調(diào)查結(jié)果顯示,渠首段鳥(niǎo)類以廣布種為主,有34種,占61.82%;古北界種13種,占23.64%;東洋界8種,占14.55%。
留鳥(niǎo)為主,共27種,占49.09%;夏候鳥(niǎo)11種,占20.00%;旅鳥(niǎo)9種,占16.36%;冬候鳥(niǎo)8種,占14.55%。
鳴禽居多,共28種,占50.91%;涉禽次之,共11種,占20.00%;攀禽6種,占10.91%;游禽4種,占7.27%;猛禽3種,占 5.45%;鳩鴿類2種,占3.64%;鶉雞類1種,占1.82%。
55種鳥(niǎo)類中,有3種鳥(niǎo)類被列為國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)鳥(niǎo)類,分別為雀鷹(Accipiter nisus)、白腹鷂(Circus spilonotus)、紅隼(Falco tinnunculus),均為猛禽;8種鳥(niǎo)類被列入《中澳候鳥(niǎo)保護(hù)協(xié)定》,23種鳥(niǎo)類被列入《中日候鳥(niǎo)保護(hù)協(xié)定》,44種鳥(niǎo)類被列入《國(guó)家保護(hù)的有益的或者有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值、科學(xué)研究?jī)r(jià)值的陸生野生動(dòng)物名錄》,1種被列為河南省重點(diǎn)保護(hù)鳥(niǎo)類,5種鳥(niǎo)類未被列入任何名錄。
計(jì)算結(jié)果顯示,渠首段干渠鳥(niǎo)類群落的物種多樣性指數(shù)H=3.7619,均勻指數(shù)E=0.6507。優(yōu)勢(shì)度分析顯示優(yōu)勢(shì)種有3種,分別為崖沙燕(Riparia riparia)、 麻雀 (Passermontanus)、 喜鵲(Pica pica);常見(jiàn)種有 11 種,分別為白鹡鸰 (Motacillaalba)、 灰椋鳥(niǎo)(Sturnus cineraceus)、家燕(Hirundo rustica)、白頭鵯(Pycnonotus sinensis)等;少見(jiàn)種21種,分別為白腰草鷸(Tringa ochropus)、金 翅 雀 (Chloris sinica)、斑 嘴 鴨(Anaspoecilorhyncha)、 珠頸斑鳩(Spilopelia chinensis)等;稀有種有 19種,分別為雀鷹(Accipiternisus)、四聲杜鵑(Cuculus micropterus)、 金 腰 燕 (Cecropisdaurica)、蒼鷺(Ardeacinerea)等。綜合遇見(jiàn)率和物種優(yōu)勢(shì)度指數(shù),麻雀(Passermontanus)為最易遇見(jiàn)的鳥(niǎo)類。
春季記錄到的鳥(niǎo)種最多,為33種,占記錄總鳥(niǎo)種數(shù)量的60.00%,夏季、冬季、秋季依次減少;在鳥(niǎo)類個(gè)體數(shù)量上,夏季最多,占鳥(niǎo)類個(gè)體總數(shù)的43.90%。冬季的鳥(niǎo)類多樣性指數(shù)(H=4.7549)和均勻度指數(shù)(E=0.7869)最高,夏季的鳥(niǎo)類多樣性指數(shù)(H=2.4135)和均勻度指數(shù)(E=0.4827)最低,這與夏季崖沙燕大量棲息于干渠內(nèi)有一定關(guān)系,見(jiàn)表1。
表1 不同季節(jié)鳥(niǎo)類群落特征比較
2018年2月1日補(bǔ)充調(diào)查期間,在干渠附近觀測(cè)到一只大白鷺(Ardeaalba),該鳥(niǎo)在河南一般認(rèn)為系夏候鳥(niǎo),此次在冬季被發(fā)現(xiàn),居留時(shí)間超出記載,應(yīng)具有一定的生態(tài)原因,其居留型是否變化有待進(jìn)一步考證。2018年2月28日,在淅川段干渠內(nèi)發(fā)現(xiàn)100余只斑嘴鴨、70只左右的綠翅鴨(Anas crecca)和50只左右的綠頭鴨棲息;在開(kāi)展的四季正式調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)有少量這3種鳥(niǎo)類棲息于干渠內(nèi)。補(bǔ)充調(diào)查發(fā)現(xiàn)的鳥(niǎo)種未統(tǒng)計(jì)在四季正式調(diào)查結(jié)果內(nèi)。
在正式調(diào)查中共記錄到家鴿158只,秋季最多(占64.56%)。 全年調(diào)查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)家鴿多活動(dòng)于橋梁附近,且在跨渠橋下有筑巢現(xiàn)象,是否有野化現(xiàn)象需進(jìn)一步深入調(diào)查。
有數(shù)量相對(duì)較大的崖沙燕在渠內(nèi)棲息,其總數(shù)量占夏季鳥(niǎo)類個(gè)體總數(shù)量的52.59%,使得夏季正式調(diào)查的鳥(niǎo)類多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)較低。
在補(bǔ)充調(diào)查中麻雀、喜鵲、白鹡鸰、綠頭鴨(Anas platyrhynchos)、白鷺(Egretta garzetta)等鳥(niǎo)種在正式調(diào)查中也有記錄,且前3者所占比例較高,這與調(diào)查區(qū)域以鳴禽為主的特點(diǎn)符合;同樣,和四季調(diào)查結(jié)果相同,補(bǔ)充調(diào)查顯示涉禽占比亦僅次于鳴禽。據(jù)此,認(rèn)為渠首段區(qū)域已形成鳥(niǎo)類棲息相對(duì)穩(wěn)定的生態(tài)環(huán)境。
鳥(niǎo)類作為有效的生態(tài)指標(biāo)可以指示生態(tài)環(huán)境,鳥(niǎo)類的多樣性可直接反映環(huán)境狀況。本次調(diào)查是對(duì)南水北調(diào)中線工程鳥(niǎo)類資源的首次觀測(cè),建立了渠首段鳥(niǎo)類資源多樣性研究基礎(chǔ),建議進(jìn)一步持續(xù)觀測(cè),更深入分析鳥(niǎo)類與干渠水質(zhì)狀況的相互關(guān)系。
結(jié)合已開(kāi)展的調(diào)查分析工作,提出如下建議:①開(kāi)展干渠鳥(niǎo)類的持續(xù)監(jiān)測(cè),在明確鳥(niǎo)類多樣性的基礎(chǔ)上,結(jié)合鳥(niǎo)類食物來(lái)源和干渠水質(zhì)分析,深入了解鳥(niǎo)類與水質(zhì)、干渠生態(tài)環(huán)境的關(guān)系;②巡護(hù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)死亡鳥(niǎo)類應(yīng)及時(shí)打撈,盡可能查明死因,采取針對(duì)性措施,避免污染水體。