城市化對(duì)多疣狹口蛙生境影響

朱 彥 張 慶 李明會(huì)

(1.昆明動(dòng)物園，昆明，650021；2.西南林業(yè)大學(xué)，昆明，650224)

城市化對(duì)多疣狹口蛙生境影響

朱 彥1張 慶2*李明會(huì)2

(1.昆明動(dòng)物園，昆明，650021；2.西南林業(yè)大學(xué)，昆明，650224)

稿件運(yùn)行過(guò)程

多疣狹口蛙；城市化；生境；影響

城市的擴(kuò)張是全球發(fā)展的一個(gè)大趨勢(shì)，而這一趨勢(shì)帶來(lái)的生態(tài)影響已成為生態(tài)研究的熱點(diǎn)。為了探究昆明城市發(fā)展對(duì)當(dāng)?shù)囟囵嗒M口蛙(Kaloulaverrucosa)生境的影響，于2008年7月與2009年7月使用樣方法對(duì)昆明市4個(gè)主城區(qū)內(nèi)多疣狹口蛙的生境進(jìn)行了調(diào)查，收集生境中的因子數(shù)據(jù)，將生境分類后對(duì)因子數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析比較，結(jié)果顯示，不同類型生境間除了水體底質(zhì)、周邊地面高度差、人為活動(dòng)頻率以及水泥覆蓋度4項(xiàng)因子差異不顯著外，其他因子有顯著或極顯著差異。根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果和實(shí)地調(diào)查分析的結(jié)論顯示，昆明的城市化發(fā)展會(huì)對(duì)多疣狹口蛙生境產(chǎn)生不利和有利的影響，不利影響包括導(dǎo)致多疣狹口蛙生境喪失、生境惡化和人為影響加劇，而有利影響包括創(chuàng)造新生境、水面覆蓋度增加和水體易于遷出。

城市的擴(kuò)張是全球發(fā)展的一個(gè)大趨勢(shì)，而這一趨勢(shì)帶來(lái)的生態(tài)影響已成為生態(tài)研究的熱點(diǎn)。Cosentino et al[1]收集并對(duì)照了美國(guó)13個(gè)州的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，城市道路的密度和車流量會(huì)影響當(dāng)?shù)氐膬蓷珓?dòng)物多樣性和種類分布；Saenz et al[2]對(duì)一種樹(shù)蛙自然繁殖地和城市繁殖地的比較研究顯示，由于城市繁殖地中微氣候等因子的改變，蛙壺菌(Batrachochytriamdendrobatidis)更易于滋生，這可能導(dǎo)致當(dāng)?shù)胤N群大量死亡；Scheffers et al[3]對(duì)埃德蒙頓市雨水池的調(diào)查顯示，這種城市建筑經(jīng)常被城市中的兩棲動(dòng)物選做繁殖地，有助于維持當(dāng)?shù)爻鞘袃蓷珓?dòng)物種群。付義強(qiáng)等[4]在九江城區(qū)及郊區(qū)進(jìn)行的調(diào)查顯示，城市帶來(lái)的農(nóng)藥使用及工業(yè)性大氣污染使麻雀從九江城區(qū)消失；王明春與楊月偉[5]的研究發(fā)現(xiàn)城市化會(huì)減少白鷺的筑巢密度和增加白鷺建巢的高度；陳水華等[6]對(duì)杭州市濕地鳥(niǎo)類的研究結(jié)果顯示，除了食物、水質(zhì)和水深等因素外，景觀水平和干擾的因素對(duì)杭州市濕地水鳥(niǎo)的分布、密度和多樣性也具有不同程度的影響。食物的多樣性和人的有形干擾是決定全年水鳥(niǎo)多樣性的最重要因子。目前國(guó)內(nèi)關(guān)于城市化對(duì)動(dòng)物影響的研究多集中于城市化對(duì)鳥(niǎo)類的影響，而城市化對(duì)蛙類影響的研究卻不多。本研究試圖通過(guò)調(diào)查不同年、不同生境類型間多疣狹口蛙(Kaloulaverrucosa)生境因子差異，分析城市化過(guò)程對(duì)多疣狹口蛙的生境影響。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)采集

本研究將昆明主城按行政區(qū)劃分為4個(gè)調(diào)查區(qū)。調(diào)查時(shí)2人為1組。分4個(gè)組同時(shí)調(diào)查。2008年7月及2009年7月分別調(diào)查了2次，每次調(diào)查持續(xù)15～20 d，每天調(diào)查時(shí)間為16：00～21：00。每個(gè)調(diào)查組按照地圖上的圖示在被調(diào)查區(qū)內(nèi)走訪可能有蛙類出現(xiàn)的水體、綠地、農(nóng)田等。當(dāng)發(fā)現(xiàn)多疣狹口蛙成體或蝌蚪時(shí)，設(shè)置一個(gè)2 m×2 m的樣方，記錄樣方的GPS位點(diǎn)，測(cè)量并記錄樣方各類因子，具體方法見(jiàn)表1。

表1 調(diào)查項(xiàng)目及方法

續(xù)表1

1.2 數(shù)據(jù)處理

先將對(duì)文字描述類數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字代換，具體替代如下。

主要種類：喜旱蓮子草(Alternantheraphiloxeroides)記為1，澳洲牧草記為2，狗牙根(Cynodondactylon)記為3，農(nóng)作物記為4，水生植物如菖蒲(Acoruscalamus)、水草以及蓮(Nelumbonucifera)記為5。

生境類型：農(nóng)田記為1，城市園林水體記為2，臨時(shí)性積水坑為3。

使用SPSS 13.0將2008年數(shù)據(jù)與2009年數(shù)據(jù)分組后進(jìn)行Manny-WhitenyU檢驗(yàn)，比較2 a間各種因子的差異顯著性；計(jì)算3類生境的城市化指數(shù)，并按生境類型將數(shù)據(jù)分為3組進(jìn)行one-way檢驗(yàn)，比較不同生境中各種因子的差異是否顯著；城市化指數(shù)計(jì)算公式如下。

城市化指數(shù)=1/2建筑指數(shù)+20×人為活動(dòng)頻率+噪音量(dB)+100/至市中心距離(km)。

為了綜合反映這4項(xiàng)城市化參數(shù)的特征，計(jì)算中將它們調(diào)整為隨城市化程度的提高而在0～100之間遞增的數(shù)值。至市中心距離實(shí)測(cè)值在1～20之間，經(jīng)倒置并乘以100，數(shù)值隨城市化程度的提高在0～100之間遞增；人為活動(dòng)分為4個(gè)等級(jí)的參數(shù)乘以20(對(duì)人為活動(dòng)頻率進(jìn)行分級(jí)，小于100人/h的為1，100人/h～200人/h為2，200～300人/h為3，大于300人/h記為4)；量噪音的實(shí)測(cè)值在40～90 dB之間，不做調(diào)整；建筑指數(shù)的實(shí)測(cè)值在0～200之間，除以2(王彥平等[7])。

2 結(jié)果與分析

2.1 年間生境數(shù)據(jù)變化

2008年調(diào)查多疣狹口蛙分布點(diǎn)16個(gè)，共設(shè)置了53個(gè)樣方，2009年調(diào)查多疣狹口蛙分布點(diǎn)12個(gè)，共設(shè)置樣方34個(gè)。2009年多疣狹口蛙的分布點(diǎn)增加了翠湖公園，而理想小鎮(zhèn)、昆明市財(cái)經(jīng)貿(mào)易學(xué)校、紅塔東路及海埂公園的分布點(diǎn)消失了。

圖1 多疣狹口蛙分布變化圖Fig.1 The change of the distribution of Kaloula verrucosa in Kunming

顯著性檢驗(yàn)結(jié)果顯示，2008年與2009年多疣狹口蛙生境因子中除了水深、水體底質(zhì)、離最近水環(huán)境距離以及周邊地面高度差4項(xiàng)因子差異性不顯著外，人為活動(dòng)頻率、離最近道路距離、水泥覆蓋度和主要植物種類4項(xiàng)因子差異顯著，水深、水體面積、pH值、水體透明度、氣溫、離最近植被距離、水面覆蓋度、植被覆蓋度、壁面傾斜度和噪音量10項(xiàng)因子差異極顯著。

表2 2008年與2009年多疣狹口蛙生境因子差異性

P<0.05為顯著，P<0.01為極顯著

2.2 不同城市化程度生境差異比較

將調(diào)查到的農(nóng)田、城市園林水體以及臨時(shí)性積水坑的建筑物指數(shù)、噪音量、人為干擾以及距市中心距離4項(xiàng)關(guān)系城市化指數(shù)的因子進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果如表所示，臨時(shí)性積水坑-城市園林水體-農(nóng)田調(diào)查到的3類生境中建筑物指數(shù)、噪音量及具市中心距離是呈現(xiàn)出增長(zhǎng)的趨勢(shì)，而人為活動(dòng)干擾為先增加后下降的趨勢(shì)。

在這3類生境中城市園林水體的城市化程度最高，城市化指數(shù)為97.532 3±24.587 1，農(nóng)田的城市化程度最低為77.876 7±12.149 6，臨時(shí)性積水坑的城市化指數(shù)為87.060 0±17.743 7，在兩者之間。因此，多疣狹口蛙城市生境的城市化程度最高的順序應(yīng)該是城市園林水體、臨時(shí)性積水坑、農(nóng)田。

表3 不同生境類型城市化因子差異

對(duì)3種類型的生境數(shù)據(jù)進(jìn)行one-way檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，除了水體底質(zhì)、周邊地面高度差、人為活動(dòng)頻率以及水泥覆蓋度4項(xiàng)因子差異不顯著外，離最近水環(huán)境距離、主要植物種類、距市中心距離和城市化指數(shù)4項(xiàng)因子差異顯著，水溫、水深、水體面積、pH值、水體透明度、水面覆蓋度、氣溫、離最近植被距離、壁面傾斜度、離最近道路距離、植被覆蓋度和噪音量12項(xiàng)因子差異極顯著。

表4 不同類型生境one-way檢驗(yàn)結(jié)果

P<0.05為顯著，P<0.01為極顯著

3 結(jié)論與討論

3.1 2008年與2009年生境差異

2009年調(diào)查到的樣方相較2008年樣方，生境因子除了水體底質(zhì)、周邊地面高度差、人為活動(dòng)頻率以及水泥覆蓋度4項(xiàng)因子差異不顯著外，其他因子有顯著或極顯著差異。這是由于2009年的降雨減少，無(wú)法形成適宜的臨時(shí)性積水，使得多疣狹口蛙選擇長(zhǎng)期性積水生境，而長(zhǎng)期性積水生境的城市化程度與臨時(shí)性積水不同，因此產(chǎn)生了差異。

3.2 城市化對(duì)多疣狹口蛙生境的影響

城市化進(jìn)程會(huì)對(duì)多疣狹口蛙生境產(chǎn)生有害影響，包括生境喪失、生境惡化、人為影響加劇；同時(shí)也會(huì)對(duì)多疣狹口蛙的生境產(chǎn)生一些有益影響，包括新生境的產(chǎn)生、水面覆蓋度增加、水體易于遷出。

3.2.1 有害影響

(1)生境喪失。城市化過(guò)程中，人類對(duì)土地的利用是造成多疣狹口蛙生境消失的主要原因，2009年減少的4個(gè)多疣狹口蛙分布點(diǎn)就是由于人類在利用土地過(guò)程中填充臨時(shí)或長(zhǎng)期積水，導(dǎo)致適宜多疣狹口蛙生存的環(huán)境消失而造成的。

(2)生境惡化。城市化進(jìn)程會(huì)使多疣狹口蛙生存的水體受到影響，首先，城市建設(shè)中使用的水泥、瀝青和磚石等材料不能使熱量有效擴(kuò)散，導(dǎo)致局部氣溫升高而這又會(huì)使生境內(nèi)的水溫升高，水溫在一定范圍內(nèi)增長(zhǎng)能加快多疣狹口蛙胚胎的發(fā)育，但如果超過(guò)一定范圍將破壞胚胎的發(fā)育，其次在調(diào)查到的樣方中有近38%是在農(nóng)田中，在噴灑農(nóng)藥時(shí)殘余的農(nóng)藥會(huì)混入澆灌的水中，當(dāng)這些水進(jìn)入多疣狹口蛙生活的水體中導(dǎo)致污染會(huì)影響多疣狹口蛙蝌蚪的正常發(fā)育甚至導(dǎo)致死亡[8]；城市化進(jìn)程還會(huì)使多疣狹口蛙的陸地生境產(chǎn)生影響，隨著城市化升高，生境內(nèi)的植被覆蓋率會(huì)降低，而且也使得多疣狹口蛙轉(zhuǎn)移到生境附近植被叢的距離增加，這會(huì)減少多疣狹口蛙在陸地上時(shí)庇護(hù)的場(chǎng)所以及食物來(lái)源。

(3)人為影響加劇。隨著城市化升高樣方離道路的距離也會(huì)越近，這導(dǎo)致多疣狹口蛙生境受到的人為干擾也加大，最為突出的就是噪音的增加，高分貝的噪音會(huì)掩蓋雄性兩棲類的求偶信號(hào)[9]，調(diào)查到的3類多疣狹口蛙生境周邊噪音量都高于50 dB，在繁殖期可能會(huì)干擾多疣狹口蛙的求偶鳴聲。

3.2.2 有益影響

(1)新生境出現(xiàn)。調(diào)查的結(jié)果顯示，城市園林水體是多疣狹口蛙出現(xiàn)次數(shù)很多的生境，占到樣方總數(shù)的近21%，這種人工環(huán)境通常會(huì)在其中建造一些水池和水塘，根據(jù)本研究的實(shí)地調(diào)查顯示，當(dāng)這些水體大于0.5 m2，5～6月間有10 cm以上，pH值在6～7之間的積水，多疣狹口蛙就能在其中生存。

(2)水生植物增加。水面覆蓋度在高城市化生境會(huì)比低城市化生境高，這是由于在城市園林水體中多會(huì)有水生植物種植，這些植物能為多疣狹口蛙成體及幼體在水體中提供庇護(hù)場(chǎng)所。

(3)水體易于流逝。隨著城市化程度升高，多疣狹口蛙棲息水體的水面至周邊地面的高度變化不顯著，但壁面傾斜度在呈減少趨勢(shì)，水體到地面的坡度在減緩，這便于多疣狹口蛙在水體干涸前從水中移動(dòng)到陸地，尋找其他適宜生境。

[1] Cosentino B J,Marsh D M,Jones K S,et al.Citizen science reveals widespread negative effects of roads on amphibian distributions[J].Biological Conservation,2014,180:31-38.

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Kaloulaverrucosa；Urbanization；Habitat；Effect

The Effect of Urbanization on the Habitat of Kaloula verrucosa

Zhu Yan1Zhang Qing2*Li Minghui2

(1.Kunming Zoo，Kunming，650021，China；2.Southwest Forestry University，Kunming，650224，China)

Urbanization is a trend of global development；it also causes some issues that become a focus of ecological research.To investigate how urbanization affects the habitat ofKaloulaverrucosa，we collected and analyzed habitat use byKaloulaverrucosain 4 urban areas of Kunming City in July 2008 and July 2009.All factors in different kinds of habitat were significantly different except sediment，height difference，human disturbance and concrete coverage.We conclude that urbanization shows not only negative effects but also some positive effects on the habitat.Negative effects of urbanization on the habitat were habitat deterioration and loss，and increasing human disturbance.Positive effects included creation of new habitat and shelter，increasing water coverage and easy access to land from water.

2016-02-29

修回日期：2016-04-23

發(fā)表日期：2016-08-10

X174

A

2310-1490(2016)03-252-06

項(xiàng)目資助：本項(xiàng)工作得到了WWF小額基金項(xiàng)目的資助(CN0861.01-SM01)

朱彥,男,32歲，野生動(dòng)物飼養(yǎng)管理工程師;主要從事野生動(dòng)物飼養(yǎng)研究。E-mail：malicer-k@163.com

*通訊作者：張慶，E-mail：zqzqzq0478@sina.com