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浙江松陽縣鳥類群落結(jié)構(gòu)和多樣性分析

2023-12-04 00:45:52于賜剛郭曉平張振華董姍姍
關(guān)鍵詞:松陽縣松陽生境

于賜剛,郭曉平,馬 月,張振華,劉 燕,董姍姍,孫 碩

(國家環(huán)境保護生物多樣性與生物安全重點實驗室,國家環(huán)境保護武夷山生態(tài)環(huán)境科學觀測研究站,生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學研究所,江蘇 南京 210042)

野生鳥類是自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,是生物群落中最為活躍的組成部分,對維持生態(tài)系統(tǒng)功能完整性和生物多樣性起著重要的作用[1-6]。鳥類與植被、棲息地的對應關(guān)系較為明確[7],對環(huán)境變化和人為干擾極其敏感,是生態(tài)環(huán)境評價的重要指示物種之一[8]。同時,由于鳥類具有易觀測、調(diào)查標準規(guī)范和數(shù)據(jù)收集快速等特點,一直成為生態(tài)學、生物學等領域的研究熱點[9-11],也成為我國生物多樣性評估的重點類群。我國高度重視生物多樣性保護工作,近年來,已在多個生物多樣性保護優(yōu)先區(qū)域開展了“生物多樣性調(diào)查、觀測和評估”工作,并將鳥類多樣性作為重要的調(diào)查、觀測對象[12]。浙江麗水市大部分區(qū)域位于“武夷山生物多樣性保護優(yōu)先區(qū)”,該優(yōu)先區(qū)為我國亞熱帶地區(qū)重要的“物種貯存庫”,曾被列為中國陸地11個生物多樣性保護的“關(guān)鍵區(qū)”之一,在我國生態(tài)環(huán)境保護體系中占有重要地位。

松陽縣位于浙江省麗水市,處于我國武夷山生物多樣性保護優(yōu)先區(qū)的過渡帶,是浙江省生物多樣性的關(guān)鍵地區(qū)。優(yōu)越的地理位置、氣候條件使松陽成為野生鳥類的重要棲息地。2019年底至2021年底,包括松陽在內(nèi)的麗水各縣(市、區(qū))陸續(xù)開展了生物多樣性調(diào)查工作。本研究通過對松陽縣鳥類多樣性進行調(diào)查和分析,了解當?shù)卣湎l危和重點保護鳥類的數(shù)量、種類、分布、生境等現(xiàn)狀;同時,對不同生境、季節(jié)之間鳥類多樣性的變化特征進行分析,為當?shù)厣锒鄻有员Wo、區(qū)域生物多樣性監(jiān)測、評估提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于浙西南山區(qū)的麗水市松陽縣(119°10′~119°42′E,28°14′~28°36′N),東鄰蓮都,西南接龍泉市、云和縣,西北連遂昌縣,東北毗鄰金華市武義縣,地處長江中下游區(qū)域的中亞熱帶區(qū)域,溫暖濕潤,無霜期長,冬暖春早,已經(jīng)記錄的候鳥、留鳥數(shù)量均超百種。松陽縣域面積1 406 km2,其中山地占76%,耕地占8%,水域及其他占16%。全境以中、低山丘陵地帶為主,四面環(huán)山,中部盆地。松陽縣復雜的濕地、林地和農(nóng)田景觀錯落交織,為鳥類及其他野生動物提供了多種類型的棲息環(huán)境,其中,松陰溪自西北向東南貫穿松陽縣全境,是野生鳥類的重要覓食地。

1.2 調(diào)查方法

本研究主要參考《生物多樣性觀測技術(shù)導則 鳥類》[13]和《縣域鳥類多樣性調(diào)查與評估技術(shù)規(guī)定》[14],將調(diào)查區(qū)域劃分為17個10 km×10 km的工作網(wǎng)格,涵蓋松陽縣全域范圍,采用樣線法調(diào)查評估松陽縣鳥類多樣性現(xiàn)狀[15],共設置24條樣線。按照觀測樣線的主要生境類型,將樣線劃分為林地、農(nóng)田和濕地3類。

根據(jù)浙江省氣候特征和鳥類區(qū)系組成,分別在2020年12—2021年2月、2021年4—5月、2021年6—8月、2021年9—11月開展了松陽春、夏、秋、冬4個季節(jié)的鳥類多樣性調(diào)查,涉及鳥類的繁殖季、遷徙季和越冬季,累計107 d。調(diào)查時,采用目擊、拍攝、聽聲、錄音等方法全面調(diào)查樣線兩側(cè)100 m以及空中300 m范圍內(nèi)鳥類的種類和數(shù)量。在調(diào)查過程中,根據(jù)調(diào)查區(qū)域?qū)嵉厍闆r,在安全保障的條件下設置調(diào)查線路,避開難以抵達的地域,盡量減少對鳥類及其生境的干擾。每次調(diào)查選取晴朗無風的3~4 d,在日出后3 h和日落前3 h根據(jù)樣線法調(diào)查技術(shù)規(guī)范進行鳥類調(diào)查,記錄見到和聽到的鳥類數(shù)量、種類、生境類型、GPS坐標等信息。鳥類物種鑒定參考《中國鳥類野外手冊》[16],鳥類分類地位及學名和中文名參考《中國鳥類分類與分布名錄(第3版)》[17]以及《國家重點保護野生動物名錄》[18]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

主要采用物種豐富度指數(shù)(S)、香農(nóng)(Shannon-Wiener)多樣性指數(shù)(H′)、辛普森(Simpson)指數(shù)(D)和Pielou均勻度指數(shù)(E)[18]對松陽鳥類進行多樣性分析:

(1)

(2)

E=H′/lnS。

(3)

式中:S表示鳥的種類(豐富度指數(shù));Pi為鳥類物種i的個體數(shù)占所有鳥類物種個體總數(shù)的比例。生物多樣性指數(shù)的計算使用R軟件完成,主要使用“Vegan”語言包。

為了比較不同季節(jié)、生境中鳥類多樣性數(shù)值之間的差異,以季節(jié)、生境為參數(shù)進行雙因素嵌套方差分析(nested two-way ANOVA),采用最小顯著性差異法(least significant difference,LSD)檢驗,顯著性水平設置為0.05。方差分析、作圖均使用R軟件完成,其中方差分析主要使用“Agricolae”“Psych”語言包,作圖主要使用“VennDiagram”語言包[20]。

2 結(jié)果與分析

2.1 浙江松陽鳥類物種組成

經(jīng)觀測,在浙江松陽4個季節(jié)共記錄到鳥類249種,隸屬18目62科。對各季節(jié)鳥類物種數(shù)量分析表明,各個季節(jié)都觀測到的鳥類有52種;僅在1個季節(jié)觀測到的鳥類數(shù)量中,春季為85種,夏季為0,秋季為4種,冬季為24種(圖1)。其中,春季觀測到鳥類最多,分屬18目59科195種,目、科、種分別占全年總數(shù)的100.0%、95.2%和78.3%;夏季觀測到的鳥類分屬14目43科89種,分別占全年總數(shù)的77.8%、69.4%和35.7%;秋季觀測到的鳥類分屬14目42科104種,分別占全年總數(shù)的77.8%、67.7%和41.8%;冬季觀測到的鳥類分屬14目43科128種,分別占全年總數(shù)的77.8%、69.4%和51.4%。

圖1 浙江省松陽縣不同季節(jié)鳥類調(diào)查數(shù)量情況Fig. 1 Results of birds survey in the four seasons in Songyang County, Zhejiang Province

對各生境鳥類物種數(shù)量分析表明,濕地中觀測到的鳥類140種,林地中觀測到的鳥類為125種,農(nóng)田中觀測到的鳥類109種。其中,僅在濕地觀測到的鳥類86種,僅在林地觀測到的鳥類48種,僅在農(nóng)田觀測到的鳥類18種,各生境均觀測到的鳥類28種。研究表明,松陽縣具有豐富的鳥類生物多樣性,這很大程度與當?shù)氐淖匀坏乩項l件緊密相關(guān),松陽縣林木茂盛、植被豐富,林地、濕地、農(nóng)田等生境類型多樣,空間異質(zhì)性較高,形成多樣的小生境和小氣候,為鳥類的棲息和遷徙提供了良好條件[21-22]。

2.2 浙江松陽珍稀瀕危鳥類分析

在浙江松陽觀測到的國家重點保護物種方面,全年記錄國家一級重點保護鳥類4種,分別為中華秋沙鴨(Mergussquamatus)、黃腹角雉(Tragopancaboti)、黑臉琵鷺(Plataleaminor)、黃胸鹀(Emberizaaureola);國家二級重點保護鳥類21種,分別為林雕(Ictinaetusmalaiensis)、蛇雕(Spilornischeela)、赤腹鷹(Accipitersoloensis)、松雀鷹(A.virgatus)等。世界自然保護聯(lián)盟(IUCN)物種紅色名錄中極危物種(CR)有黃胸鹀1種,瀕危物種(EN)有中華秋沙鴨、黑臉琵鷺2種,易危物種(VU)有黃腹角雉、紅頭潛鴨(Aythyaferina)、田鹀(E.rustica)3種,近危物種(NT)有白眉山鷓鴣(Arborophilagingica)、鵪鶉(Coturnixjaponica)、羅紋鴨(Marecafalcata)等8種。列為《中國脊椎動物紅色名錄》[23]中的瀕危物種(EN)有黃腹角雉、中華秋沙鴨、黑臉琵鷺、黃胸鹀4種,易危物種(VU)有白眉山鷓鴣、紅頭潛鴨2種,近危物種(NT)有紅胸田雞(Zaporniafusca)、長嘴劍鸻(Charadriusplacidus)、鷹雕(Nisaetusnipalensis)、白腰杓鷸(Numeniusarquata)、畫眉(Garrulaxcanorus)等20種。

2.3 浙江松陽鳥類多樣性的季節(jié)和生境變化

松陽縣4個季節(jié)鳥類多樣性分布情況如表1所示。4個季節(jié)鳥類的物種豐富度指數(shù)和香農(nóng)多樣性指數(shù)狀況較為一致,從大到小表現(xiàn)為春季>冬季>秋季>夏季;在辛普森指數(shù)方面,4個季節(jié)差異不大;在均勻度指數(shù)方面,春季最高,夏季次之,秋季和冬季較低。

表1 浙江省松陽縣不同季節(jié)鳥類多樣性指數(shù)

進一步比較分析不同季節(jié)各個生境的情況發(fā)現(xiàn):在物種豐富度方面,濕地生境4個季節(jié)均顯著高于農(nóng)田、林地生境;在農(nóng)田生境中,冬季顯著高于其他季節(jié);林地生境中,冬季、春季顯著高于其他季節(jié)(圖2a)。在香農(nóng)多樣性指數(shù)方面,濕地生境4個季節(jié)均顯著高于農(nóng)田、林地生境;在農(nóng)田生境中,冬季顯著高于其他季節(jié),春季顯著高于秋季;在林地生境中,冬季、春季顯著高于夏季和秋季(圖2b)。在辛普森指數(shù)方面,濕地生境4個季節(jié)均顯著高于農(nóng)田、林地,林地生境在春季顯著高于農(nóng)田生境;在農(nóng)田生境中,冬季顯著高于其他季節(jié),春季顯著高于夏秋季;在林地生境中,春季、冬季顯著高于其他季節(jié),夏季顯著高于秋季(圖2c)。均勻度指數(shù)方面,農(nóng)田和林地生境除春季外無顯著差異,兩者四季均顯著高于濕地生境;農(nóng)田生境中,春季、秋季顯著高于其他季節(jié);林地生境中,秋季顯著高于夏季,夏季顯著高于冬季(圖2d)。

不同大寫字母表示相同季節(jié)不同生境間差異顯著(P<0.05),不同小寫字母表示相同生境不同季節(jié)間差異顯著(P<0.05)。Different uppercase letters indicate that there are significant differences among three habitats in the same season (P<0.05), and different lowercase letters indicate that there are significant differences among four seasons in the same habitat (P<0.05).圖2 浙江省松陽縣不同季節(jié)各生境的鳥類多樣性指數(shù)Fig. 2 The bird diversity indexes in different seasons and habitats in Songyang County, Zhejiang Province

為進一步分析鳥類多樣性在不同季節(jié)、生境中的差異,通過雙因素嵌套方差分析發(fā)現(xiàn):季節(jié)和生境對鳥類多樣性的影響都為極顯著,季節(jié)和生境的交互作用顯著影響了鳥類的物種豐富度,對香農(nóng)多樣性指數(shù)、辛普森指數(shù)、均勻度指數(shù)影響均不顯著(表2)。

表2 浙江省松陽縣季節(jié)和生境對鳥類多樣性 指數(shù)的影響分析

松陽縣濕地鳥類多樣性均高于林地和農(nóng)田,這與松陽豐富的水資源、良好的水環(huán)境和水生態(tài)有關(guān),水域作為典型的生境交錯地帶,有可能孕育更多的生物多樣性[24]。松陽擁有較為發(fā)達的水系,全縣982條大小河流縱橫交錯,水域面積37.54 km2。其中,松陰溪干流長度為60.5 km,河道平均坡降僅為3.4‰,河道長、坡降小,形成豐富的水生植物、魚類等濕地動植物群落,也為鳥類提供了良好的棲息覓食地。

3 討 論

松陽擁有優(yōu)越的自然生態(tài)環(huán)境,豐富的物產(chǎn)為鳥類的棲息和繁衍提供了物質(zhì)基礎,而鄉(xiāng)村的風俗習慣也為松陽的生物多樣性保護起到一定的作用。作為鳥類的重要棲息地,有研究表明,林地比其他生境更為復雜和多樣,因此可能分布更多的鳥類[25]。本次調(diào)查發(fā)現(xiàn),林地并不是鳥類生物多樣性最豐富的區(qū)域,盡管在本研究中也記錄到了較多的林地鳥類,但總體數(shù)量少于濕地鳥類。其原因可能與調(diào)查的“可達性”有關(guān),由于林地內(nèi)部環(huán)境復雜,在選取樣線的時候未充分考慮密林深處的鳥類調(diào)查,因而導致林地鳥類數(shù)據(jù)相對較少。這也提示在今后的工作中,應注重運用更多的科技手段對林地鳥類進行觀測。

本研究調(diào)查在農(nóng)田中記錄鳥類逾百種的結(jié)果說明,松陽的農(nóng)田也是鳥類的重要活動區(qū)域。農(nóng)田為鳥類提供了水、食物和棲息環(huán)境,但是鳥類活動可能會對當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來一定的影響,需要進一步開展相關(guān)宣傳,避免或者減緩農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與鳥類保護之間的矛盾;另一方面,應開展更多研究,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和鳥類保護之間尋求新的平衡,例如,可以推進體驗地建設,增加部分農(nóng)田的“體驗屬性”,促進“生物多樣性經(jīng)濟”的發(fā)展,實現(xiàn)新的價值轉(zhuǎn)化機制,進一步促進人與鳥類的和諧共生。

本次調(diào)查中記錄到的春季鳥類豐富度顯著高于其他季節(jié),說明松陽是鳥類遷飛的重要中轉(zhuǎn)站,應注重在遷飛季節(jié)對候鳥的保護。同時調(diào)查數(shù)據(jù)表明松陽是部分鳥類的重要越冬地, 如2008—2021年連續(xù)有中華秋沙鴨前往松陽的松陰溪越冬。在此期間,浙江省持續(xù)開展了極小種群野生動植物保護、珍稀瀕危野生動植物搶救保護等工程,對中華秋沙鴨棲息保護起到積極作用,所設立的中華秋沙鴨棲息保護地成為中華秋沙鴨棲息生活習性研究和種群動態(tài)監(jiān)測的重要平臺。

目前,除了中華秋沙鴨棲息保護地之外,松陽尚未為其他鳥類設立相關(guān)的保護地,已有的保護地中,還存在保護力度不足的問題,由于部分區(qū)域開發(fā)等活動對于鳥類的影響較大,如在涉及河道和林地的改造和建設過程中,仍然存在對鳥類棲息地破壞的情況。在今后的工作中,需要進一步加強鳥類等生物多樣性保護,特別是在開發(fā)建設和景觀改造過程中,應注重對鳥類及其他重要生物資源的生物多樣性方面評估,充分發(fā)揮鳥類對于生態(tài)環(huán)境的指示作用,建設人與鳥類、自然和諧共處的局面。

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