江蘇鹽城濱海濕地越冬丹頂鶴種群動態(tài)變化與生境選擇

劉大偉，張亞蘭，孫　勇，呂士成，成　海，穆少杰，魯長虎①

(1.南京林業(yè)大學南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心/ 生物與環(huán)境學院，江蘇南京　210037；2.江蘇鹽城國家級珍禽自然保護區(qū)管理處，江蘇鹽城　224333；3.環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所，江蘇南京　210042)

?

江蘇鹽城濱海濕地越冬丹頂鶴種群動態(tài)變化與生境選擇

劉大偉1,2，張亞蘭1，孫勇1，呂士成2，成海2，穆少杰3，魯長虎1①

(1.南京林業(yè)大學南方現(xiàn)代林業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心/ 生物與環(huán)境學院，江蘇南京210037；2.江蘇鹽城國家級珍禽自然保護區(qū)管理處，江蘇鹽城224333；3.環(huán)境保護部南京環(huán)境科學研究所，江蘇南京210042)

摘要：對2006—2014年江蘇鹽城濱海濕地越冬丹頂鶴(Grus japonensis)種群進行同步調查，分析其中4個年度的種群分布和2個年度的生境利用、選擇情況。結果表明，2006—2010年在鹽城濱海濕地越冬的丹頂鶴數(shù)量呈下降趨勢；2010—2014年丹頂鶴種群數(shù)量穩(wěn)定，且略有增長。丹頂鶴分布區(qū)域有向核心區(qū)集中的趨勢。丹頂鶴對葦灘和鹽蒿灘表現(xiàn)出正選擇，對農田、鹽田、水產(chǎn)養(yǎng)殖塘表現(xiàn)出負選擇。丹頂鶴種群動態(tài)變化及生境選擇與保護區(qū)內土地利用形式、人類活動和生境變化等因素有關。

關鍵詞：丹頂鶴；江蘇;鹽城;濱海濕地；種群數(shù)量；種群分布；棲息地利用與選擇

丹頂鶴(Grusjaponensis)是世界瀕危鳥類之一,已被世界自然保護聯(lián)盟(IUCN)瀕危物種紅皮書列為瀕危等級,目前全世界野生丹頂鶴種群數(shù)量為2 750 只左右[1]。野生丹頂鶴分為島嶼種群和大陸種群。島嶼種群為留鳥,主要分布在日本北海道附近[2]。大陸種群為遷徙種群,繁殖地主要在俄羅斯東南部和我國的東北地區(qū)。大陸種群中,由于越冬區(qū)的不同又分為東部種群和西部種群。東部種群越冬區(qū)主要在朝鮮半島非軍事區(qū);西部種群越冬地在我國的山東半島到江蘇沿海濕地及長江中下游的內陸湖泊沼澤,其中江蘇鹽城濱海濕地是丹頂鶴最重要的越冬地[2-3]。

1983年,江蘇省人民政府批準建立“江蘇省鹽城地區(qū)省級沿海灘涂珍禽自然保護區(qū)”。1992年,“江蘇省鹽城地區(qū)省級沿海灘涂珍禽自然保護區(qū)”晉升為國家級自然保護區(qū)并更名為“江蘇鹽城國家級珍禽自然保護區(qū)”(以下簡稱鹽城保護區(qū)或保護區(qū)),同年被聯(lián)合國教科文組織人與生物圈委員會協(xié)調理事會批準為生物圈保護區(qū),并納入“世界生物圈保護區(qū)網(wǎng)絡”,2002年被列入“拉姆薩爾國際重要濕地”名錄。

江蘇鹽城濱海濕地鶴類調查始于1978年,1979年12月首次在中路港至斗龍港之間的灘涂發(fā)現(xiàn)9只丹頂鶴。從1984年鹽城保護區(qū)建區(qū)開始,每年丹頂鶴越冬期鹽城保護區(qū)都會在鹽城濱海濕地做2次同步調查,以掌握越冬丹頂鶴的數(shù)量和分布。丹頂鶴數(shù)量在建區(qū)之初不到400只[4],到2000年1月越冬丹頂鶴達1 128只,為歷史最高峰[5],2001至2009年丹頂鶴種群數(shù)量有下降趨勢[6]。近幾年來,土地、農業(yè)生產(chǎn)方式的改變及互花米草入侵等因素導致適宜丹頂鶴棲息的濕地面積大量減少,對丹頂鶴越冬種群的動態(tài)分布產(chǎn)生一定影響[7]。

根據(jù)2006—2014年鹽城濱海濕地越冬丹頂鶴種群同步調查數(shù)據(jù),比較越冬丹頂鶴種群數(shù)量變化,分析其中4個年度越冬種群分布地點和2個年度丹頂鶴生境的利用與選擇情況,并以此為基礎提出相應的保護與管理建議。

1研究方法

1.1研究地點

研究范圍包括鹽城沿海響水、濱海、射陽、大豐、亭湖、東臺6縣(市、區(qū))濕地,具體界定的范圍以2007年之前的鹽城保護區(qū)西、南、北邊界和2013年調整后(除東沙島以外)的現(xiàn)保護區(qū)東邊界為界限(圖1)。

圖1　江蘇鹽城濱海濕地位置

江蘇鹽城濱海濕地屬暖溫帶向亞熱帶過渡區(qū),具有季風海洋性氣候特征:溫和濕潤、日照充足、雨量豐沛、四季分明。年平均氣溫14～15 °C,1月平均氣溫0～2.5 °C,7月平均氣溫26.5～27.5 °C。無霜期216～225 d,年平均降水量900～1 050 mm。

鹽城保護區(qū)建區(qū)時總面積45.3萬hm2,包含了整個鹽城沿海582 km海岸線。2007和2013年保護區(qū)范圍和功能區(qū)劃發(fā)生調整,保護區(qū)由原來南北向連續(xù)分布的帶狀被分割為相互隔離的5個部分,現(xiàn)總面積為24.73萬hm2,其中實驗區(qū)面積16.79萬hm2,緩沖區(qū)面積5.67萬hm2,核心區(qū)面積2.26萬hm2。

1.2丹頂鶴同步調查

將鹽城濱海濕地分為鹽城保護區(qū)南北實驗區(qū)、南北緩沖區(qū)及其周邊區(qū)域和南北核心區(qū)。調查在丹頂鶴越冬期(第1年的12月和次年1月)進行。調查當天各組在08:00同時在各區(qū)域開展丹頂鶴調查。每個丹頂鶴越冬期進行2次同步調查,以數(shù)量較多的那次作為該越冬期丹頂鶴數(shù)量。調查采用定點觀察和線路統(tǒng)計相結合,利用單、雙筒望遠鏡觀察丹頂鶴,并對其數(shù)量、分布地點和生境進行記錄。

1.3數(shù)據(jù)分析

采用卡方檢驗分別檢測2006和2014年丹頂鶴對各類型生境的利用期望值和實際觀測值是否存在顯著性差異,如果差異顯著則采用Bonferroni檢驗來確定丹頂鶴對不同類型生境的偏好性[8]。當?shù)ろ旡Q對某種類型生境的可獲得程度(Pi0)在該生境利用程度的期望區(qū)間之內,表示丹頂鶴對該生境無選擇性;在區(qū)間左側,為正選擇性;在區(qū)間右側,為負選擇性。期望值的置信區(qū)間用以下公式計算:

(1)

2結果與分析

2.1越冬丹頂鶴種群數(shù)量及其變化

由圖2可知，在鹽城濱海濕地越冬的丹頂鶴總數(shù)在2007年最高(801只),2010年最低(447只),2006—2010年呈下降趨勢，其后種群數(shù)量呈上升趨勢。除2014年以外,分布在核心區(qū)丹頂鶴數(shù)量與丹頂鶴總數(shù)變化趨勢相同。

圖2　2006—2014年鹽城濱海濕地及

2.2越冬丹頂鶴的分布

不同年份丹頂鶴分布地點見圖3。2006年在鹽城濱海濕地越冬的丹頂鶴分布地點有8個,分別在灌東鹽場、射陽鹽場、射陽蘆葦公司、核心區(qū)、四卯酉、竹川、笆斗和六灶(2013年被調整出保護區(qū)范圍);2009年丹頂鶴分布地點有4個,分別為灌東鹽場、射陽蘆葦公司、核心區(qū)和大豐海北墾區(qū);2011年丹頂鶴分布地點為4個,與2009年相比,大豐海北墾區(qū)沒有發(fā)現(xiàn)有丹頂鶴棲息,在保護區(qū)范圍之外的大豐港發(fā)現(xiàn)有少量丹頂鶴,其他3個分布點無變動;與2011年相比,2014年在鹽城濱海濕地越冬的丹頂鶴分布地點減少為3個。

不同年份不同地點丹頂鶴種群數(shù)量動態(tài)見表1。2006、2009、2011和2014年核心區(qū)丹頂鶴數(shù)量

分別為467、433、537和510只,分別占各年度總數(shù)的65.04%、86.25%、84.43%和77.51%。2006、2009和2011年分布在灌東鹽場的丹頂鶴數(shù)量分別占各年度總數(shù)的2.92%、4.18%和0.63%,2014年沒有丹頂鶴分布。2006年分布在射陽鹽場、四卯酉、竹川、笆斗和六灶的丹頂鶴數(shù)量分別占各年度總數(shù)的3.34%、6.83%、2.51%、4.60%和5.43%,2009、2011和2014年沒有分布。2006、2009、2011和2014年射陽蘆葦公司丹頂鶴數(shù)量分別占各年度總數(shù)的9.33%、3.59%、8.96%和18.69%。大豐海北墾區(qū)僅在2009年有丹頂鶴分布,占當年總數(shù)的5.98%。2011和2014年大豐港丹頂鶴數(shù)量分別占各年度總數(shù)的5.97%和3.80%。

表1不同年份鹽城濱海濕地和保護區(qū)丹頂鶴種群數(shù)量動態(tài)

Table 1Dynamics of population size of the red-crowned cranes in the coastal wetland and core zone of the nature reserve in 2006, 2009, 2011 and 2014

只

“—”表示調查當日該地區(qū)無丹頂鶴分布。1)2013年六灶被調整出保護區(qū)范圍。

A—灌東鹽場;B—射陽鹽場;C—射陽蘆葦公司;D—核心區(qū);E—大豐海北墾區(qū);F—四卯酉;G—大豐港;H—竹川;I—笆斗;J—六灶。

2.3越冬丹頂鶴生境選擇

丹頂鶴對各類型生境的利用程度與生境的可利用程度之間存在顯著差異(χ2檢驗,P<0.05)。從表2可知,2006和2011年丹頂鶴選擇的生境均為5種,分別是鹽田、農田、葦灘、鹽蒿灘和水產(chǎn)養(yǎng)殖塘,對葦灘和鹽蒿灘具有正選擇性,對鹽田、農田和水產(chǎn)養(yǎng)殖塘具有負選擇性。

表22006年和2011年丹頂鶴對生境的選擇性

Table 2Habitat selection by red-crowned cranes in 2006 and 2011

年份生境類型 生境面積[14]/hm2Pi0Pi置信區(qū)間(α=0.05)生境選擇性2006鹽田301080.1560.063(0.040,0.086)-農田671630.3480.024(0.009,0.039)-葦灘135670.0700.288(0.245,0.331)+鹽蒿灘165850.0860.432(0.384,0.480)+水產(chǎn)養(yǎng)殖塘653140.3390.194(0.156,0.232)-2011鹽田217850.1140.006(-0.002,0.014)-農田719870.3750.031(0.013,0.049)-葦灘80940.0420.379(0.330,0.428)+鹽蒿灘121520.0630.524(0.472,0.575)+水產(chǎn)養(yǎng)殖塘778130.4060.060(0.036,0.084)-

3討論

3.1丹頂鶴種群動態(tài)變化

保護區(qū)建立之初,鹽城濱海濕地由南至北均有越冬丹頂鶴分布[4-5]。近年來,丹頂鶴的分布地點發(fā)生了顯著變化。除2011和2014年有少量丹頂鶴分布在鹽城保護區(qū)范圍外,其余全部分布在鹽城保護區(qū)范圍內。且從2013年以后保護區(qū)實驗區(qū)范圍內再無丹頂鶴分布。從各分布地數(shù)量來看,2006—2014年核心區(qū)丹頂鶴數(shù)量占總數(shù)的比例非常大,尤其是2009年,占鹽城保護區(qū)總面積不到1/10的核心區(qū)承載了86%的越冬丹頂鶴,丹頂鶴的分布有向核心區(qū)集中的趨勢。

3.2丹頂鶴生境選擇

人類生產(chǎn)活動和經(jīng)濟發(fā)展導致棲息地的喪失和質量退化是野生鳥類種群數(shù)量下降的主要原因[10]。濕地面積減少和質量下降對許多高度依賴濕地的水鳥產(chǎn)生了不利影響[11]。丹頂鶴是典型的濕地鳥類,自然濕地是越冬丹頂鶴最適宜的生境,其中草灘、鹽蒿灘是其選擇的主要生境類型[12]。但是,近40 a來鹽城濱海濕地內的草灘和鹽蒿灘面積不斷下降。1987年草灘面積為34 846 hm2,2007年減為0;鹽蒿灘面積由1987年的41 155 hm2減少到2012年的12 152 hm2[9]75-77。葦灘是一種半自然濕地,能夠為丹頂鶴覓食提供方便。在以往的研究中丹頂鶴對鹽蒿灘表現(xiàn)出負選擇,對葦灘沒有選擇性[13]。該研究中丹頂鶴對這2種生境均表現(xiàn)出正選擇性。這可能是由于適合丹頂鶴棲息的自然生境減少,尤其是草灘生境消失所導致。目前,這些原本在鹽城濱海濕地連片分布的自然、半自然類型濕地或退化或被開發(fā),呈島嶼化、破碎化分布[14],只有保護區(qū)核心區(qū)內才有大面積連片濕地,這可能是丹頂鶴向核心區(qū)集中的原因。

雖然丹頂鶴對鹽田具有負選擇性,但由于鹽田環(huán)境因素穩(wěn)定,人類活動少,單個面積大,在1983年至2009年的調查中,幾乎每年都有幾十只丹頂鶴在鹽田中越冬,數(shù)量較穩(wěn)定[6,15]。從2013年開始連續(xù)2個越冬季,4次同步調查均沒有發(fā)現(xiàn)在鹽田中有丹頂鶴。這可能與灌東鹽場、射陽鹽場這樣大面積可供丹頂鶴棲息的大鹽池被改造為若干個便于管理的小面積水產(chǎn)養(yǎng)殖塘有關。

農田是最不適宜丹頂鶴的生境[13],但近幾年的調查中丹頂鶴在農田中分布的比例在不斷增加。尤其是在2014年1月的同步調查中發(fā)現(xiàn)有100多只丹頂鶴在稻田中覓食,這在以往的調查中是沒有的。呂士成等[16]研究發(fā)現(xiàn),只有當自然濕地不能滿足丹頂鶴覓食需要時,丹頂鶴才在有一定強度人為干擾的時空范圍內活動。這說明自然濕地已經(jīng)不能完全滿足丹頂鶴對食物的需求,因此被迫轉移到農田中覓食。

互花米草大面積擴張也是影響丹頂鶴種群數(shù)量和分布變化的原因之一?；セ撞菰谏L穩(wěn)定期蓋度可達100%,不適宜鳥類棲息[17]。同時互花米草擴張能加速灘涂成陸的進程,進而影響到依賴草灘、葦灘等生境的丹頂鶴[7]。1992年互花米草只在鹽城濱海濕地部分區(qū)域呈分散的斑塊狀分布,到2002年互花米草沼澤景觀已經(jīng)演變?yōu)檫B續(xù)、帶狀分布的整體。1996—2011年,互花米草面積不斷增加,而且這種擴張趨勢還在繼續(xù)[18]。

3.3丹頂鶴自然保護區(qū)管理建議

目前,雖然在鹽城濱海濕地越冬的丹頂鶴種群相對穩(wěn)定,但是保護形勢依然嚴峻[19]。筆者認為應從以下3個方面加強管理:(1)在保護區(qū)核心區(qū)內引水補濕,控制互花米草擴張,防止自然濕地面積減少,提高濕地生態(tài)功能。(2)合理管護實驗區(qū)、緩沖區(qū)內的人工濕地。避免構建小面積的精養(yǎng)塘而應采用大面積的粗放型養(yǎng)殖塘,并在冬季取魚以后維持一定的水面高度[20],保證丹頂鶴及其他水鳥的可利用性。有計劃地對蘆葦進行選擇性收割,同時保留部分蘆葦作為丹頂鶴的隱蔽物。在秋季稻子收割完以后不要立即翻耕,等丹頂鶴在次年3月遷徙以后再進行耕種[21],或者在稻田中預留部分谷物不收割[22],以便丹頂鶴能夠獲得充足的食物。(3)冬季天氣異常導致丹頂鶴覓食困難,可采用人工補飼的方法進行干預,在補飼的同時應適當增加人工補飼點,降低丹頂鶴聚集程度,減少傳染病暴發(fā)的危險[23]。

致謝: 江蘇鹽城國家級珍禽自然保護區(qū)管理處各部門參加了歷年的同步調查野外工作,在此表示感謝。

參考文獻：

[1]Bird Life International.Species Factsheet:Grusjaponensis[EB/OL].[2015-03-15].http:∥www.birdlife.org.

[2]SU L Y,ZOU H F.Status,Threats and Conservation Needs for the Continental Population of the Red-Crowned Crane[J].Chinese Birds,2012,3(3):147-164.

[3]鄭光美.中國鳥類分類與分布名錄[M].2版,北京:科學出版社,2011:70.

[4]呂士成.丹頂鶴在鹽城地區(qū)的分布[J].野生動物,1989,1(6):19-21.

[5]王會,楚國忠,錢法文,等.江蘇鹽城國家級自然保護區(qū)1999—2000年丹頂鶴越冬調查報告[C]∥中國鳥類學會,臺北市野鳥會,中國野生動物保護協(xié)會.中國鳥類學研究:第四屆海峽兩岸鳥類學術研討會文集.北京:中國林業(yè)出版社,2000:186-189.

[6]呂士成.鹽城沿海灘涂丹頂鶴的分布現(xiàn)狀及其趨勢分析[J].生態(tài)科學,2008,27(3):154-158.

[7]LIU C Y,JIANG H X,ZHANG S Q,etal.Multi-Scale Analysis to Uncover Habitat Use of Red-Crowned Cranes:Implication for Conservation[J].Current Zoology,2013,59(5):604-617.

[8]NEU C W,BYERS C R,PEEK J M.A Technique for Analysis of Utilization-Availability Data[J].Journal of Wildlife Manage,1974,38(3):541-545.

[9]左平,吳其江.江蘇鹽城濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)與管理[M].北京:中國環(huán)境出版社,2014:75-77.

[10]OWENS I,BENNETT P.Ecological Basis of Extinction Risk in Birds:Habitate Loss Versus Human Persecution and Introduced Predators[J].Proceeding of the National Academy of Science of the United States of America,2000,97(22):12144-12148.[11]MA Z J,CAI Y T,LI B,etal.Managing Wetland Habitat for Waterbirds:An International Perspective[J].Wetlands,2010,20:15-27.

[12]馬志軍,李文軍,王子健.丹頂鶴的自然保護[M].北京:清華大學出版社,2000：65-92.

[13]MA Z J,WANG Z J,TANG H X.Habitat and Selection by Red-Crowned CraneGrusjapanensisin Winter in Yancheng Bioshere Reserve,China[J].Ibis,1999,141(1):135-139.

[14]張曼胤.江蘇鹽城濱海濕地景觀變化及其對丹頂鶴生境的影響[D].哈爾濱:東北師范大學,2008.

[15]呂士成,孫明,高志東,等.鹽城國家級自然保護區(qū)人工濕地丹頂鶴的分布動態(tài)[J].濕地科學,2006,4(1):58-63.

[16]呂士成,成海,李春榮.越冬期丹頂鶴覓食區(qū)的動態(tài)選擇[C]∥第五界海峽兩岸鳥類學術研討會論文集.臺中:國立自然科學博物館,2003:195-200.

[17]陳一寧,高抒,賈建軍,等.米草屬植物Spartinaangilica和Spartinaalterniflora引種后江蘇海岸濕地生態(tài)演化的初步探討[J].海洋與湖沼,2005,36(5):394-403.

[18]王聰.濱海濕地互花米草沼澤景觀演變機制研究[D].南京:南京師范大學,2014.

[19]周大慶,王智,高軍,等.中國動物園圈養(yǎng)丹頂鶴的數(shù)量和分布格局[J].生態(tài)與農村環(huán)境學報,2014,30(6):731-735.

[20]高軍,徐網(wǎng)谷,楊昉婧,等.江蘇鹽城濕地珍禽國家級自然保護區(qū)資源開發(fā)的閾值管理[J].生態(tài)與農村環(huán)境學報,2011,27(1):6-11.

[21]LEE S D,JABLONSKI P G,HIGUCHI H.Wintering Foraging of Threatened Cranes in the Demilitarized Zone of Korea:Behavioral Evidence for the Conservation Importance of Unplowed Rice Fields[J].Biological Conservation,2007,138(1/2):286-289.

[22]邵明勤,蔣劍虹,戴年華,等.鄱陽湖越冬灰鶴和白枕鶴的數(shù)量與集群特征[J].生態(tài)與農村環(huán)境學報,2014,30(4):464-469.

[23]MA Z J,LI B,LI W J,etal.Conflicts Between Biodiversity Conservation and Development in a Biosphere Reserve[J].Journal of Applied Ecology,2009,46(3):527-535.

(責任編輯： 陳昕)

Population Dynamics and Habitat Selection of Overwintering Red-Crowned Cranes in Coastal Wetland of Yancheng, Jiangsu Province.

LIU Da-wei1,2, ZHANG Ya-lan1, SUN Yong1, Lü Shi-cheng2, CHENG Hai2, MU Shao-jie3， LU Chang-hu1

(1.Co-Innovation Center for Sustainable Forestry in Southern China/ College of Biology and Environment, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China;2.Yancheng National Nature Reserve, Yancheng 224333, China; 3.Nanjing Institute of Environmental Sciences, Ministry of Environment Protection, Nanjing 210042, China)

Abstract:Of the red-crowned cranes (Grus japonensis) wintering in the coastal wetland of Yancheng, Jiangsu Province population size was investigated during 2006-2014 with the synchronously-investigate method, distributions in 2006, 2009, 2011 and 2014, surveyed, separately, and habitat use and selection in 2006 and 2011 analyzed. Population of the wintering red-crowned cranes in the wetland decreased from 2006 to 2010, and the trend leveled off and then turned upward a little bit from 2010 to 2014. In terms of spatial distribution, the wintering red-crowned cranes tended to gather towards the core zone of the Yancheng National Nature Reserve. The cranes preferred to hatch and feed in shoals with reeds and wormwoods rather than salt fields, farmlands and fish ponds. It was found that dynamics of the population and habitat selection of the cranes was closely related to a number of factors, like land use, human activities and changes in habitat. In the light of the findings of the research,recommendations are made for conservation of the overwintering ground of red-crowned cranes.

Key words:red-crowned crane;coastal wetland;Jiangsu Province;Yancheng;population size;population distribution;habitat use and selection

收稿日期：2015-11-12

基金項目：江蘇高校優(yōu)勢學科建設工程項目;江蘇省自然科學基金青年基金(BK20140117)

中圖分類號：X36；Q958

文獻標志碼：A

文章編號：1673-4831(2016)03-0473-05

DOI：10.11934/j.issn.1673-4831.2016.03.021

作者簡介：劉大偉(1983—),男,安徽阜陽人,博士生,主要從事丹頂鶴生態(tài)方面的研究。E-mail: mickey520al@163.com

① 通信作者E-mail: luchanghu@njfu.com.cn