山東濟寧采煤塌陷區(qū)新生濕地鳥類群落及多樣性研究

張喬勇 袁興中* 刁元彬 劉 紅張冠雄 張夢婕 周李磊 王曉鋒

(1.煤礦災(zāi)害動力學與控制國家重點實驗室，重慶，400030；2.重慶大學資源及環(huán)境科學學院，重慶，400030)

山東濟寧采煤塌陷區(qū)新生濕地鳥類群落及多樣性研究

張喬勇1，2袁興中1，2*刁元彬1，2劉 紅2張冠雄1，2張夢婕1，2周李磊1，2王曉鋒1，2

(1.煤礦災(zāi)害動力學與控制國家重點實驗室，重慶，400030；2.重慶大學資源及環(huán)境科學學院，重慶，400030)

山東濟寧采煤導致地表塌陷積水，形成大面積新生濕地。在由農(nóng)田轉(zhuǎn)變?yōu)樾律鷿竦睾?，處于不同塌陷時期的新生濕地，生物多樣性發(fā)生明顯變化。本文對山東鄒城鮑店煤礦6個不同塌陷時間的采煤塌陷新生濕地和臨近區(qū)域的非塌陷區(qū)(對照區(qū))鳥類種類、數(shù)量、多樣性進行了調(diào)查和比較研究。共記錄鳥類105種，隸屬15目39科，其中留鳥29種，旅鳥45種，冬候鳥5種，夏候鳥26種。研究區(qū)域新生濕地鳥類數(shù)量、多樣性均顯著高于對照區(qū)，表明采煤塌陷區(qū)新生濕地已經(jīng)成為鳥類(尤其是濕地鳥類)重要的棲息地。分析結(jié)果表明，非塌陷區(qū)(以農(nóng)田為主)鳥類以食蟲鳥為主；塌陷區(qū)生境結(jié)構(gòu)復雜，鳥類以肉食性鳥類和食蟲鳥為主，處于不同塌陷時期的新生濕地，其鳥類功能群變化明顯。地表塌陷后，由農(nóng)田向新生濕地發(fā)育變化過程中，生境多樣性和異質(zhì)性的增加使得生物多樣性大大提升。

采煤塌陷區(qū)；新生濕地；鳥類群落結(jié)構(gòu)；多樣性

采煤塌陷是地下煤炭采空后導致地表塌陷的一種次生地質(zhì)災(zāi)害。我國作為全球煤炭開采量最大的國家，大面積的采煤塌陷導致礦區(qū)地表變形，耕地喪失，地表積水，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)破壞，同時對采空區(qū)居民生命財產(chǎn)安全產(chǎn)生嚴重威脅[1-2]。在地下水位較高的區(qū)域，采煤塌陷后地表下沉積水，陸地生態(tài)系統(tǒng)向濕地生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。煤炭采空后塌陷初期新形成的濕地，我們稱為新生濕地。目前，對新生濕地研究主要集中于濕地水環(huán)境[3]、土地復墾及利用[4-5]，對新生濕地生態(tài)系統(tǒng)演變、生物多樣性方面的研究很少。僅有的研究主要針對某些生物類群的調(diào)查，如李曉明等對淮北煤礦區(qū)塌陷湖水生昆蟲群落結(jié)構(gòu)進行調(diào)查，表明相對天然湖泊，采煤塌陷形成的封閉湖泊水生昆蟲群落結(jié)構(gòu)簡單，多樣性較低，生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱[6]。對淮南淺水塌陷區(qū)域藻類研究表明，塌陷水體中藻類群落結(jié)構(gòu)單一，其季節(jié)變化受水質(zhì)營養(yǎng)狀況影響較大，可成為水體內(nèi)營養(yǎng)鹽及有機物污染水平的指示物種[7-8]。

山東省濟寧市是華東乃至全國重要的能源基地，年產(chǎn)原煤達8 000萬t[9]，由于長期煤礦開采導致地表塌陷積水，形成大面積新生濕地。鳥類是濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是反映濕地生態(tài)系統(tǒng)變化的重要指示物種[10]。本文選擇位于山東省鄒城市的兗州礦務(wù)集團鮑店煤礦作為研究區(qū)域，開展以鳥類為關(guān)鍵類群的生物多樣性及其變化研究。通過對不同塌陷時間塌陷區(qū)新生濕地和非塌陷農(nóng)耕對照區(qū)鳥類群落的調(diào)查和比較，探討隨塌陷時間演進，鳥類群落結(jié)構(gòu)與多樣性的動態(tài)變化及其與新生濕地環(huán)境因子變化之間的相互關(guān)系。本文研究可揭示采煤工程災(zāi)害影響下塌陷區(qū)的生態(tài)學變化規(guī)律，為采煤災(zāi)害管理及生態(tài)調(diào)控提供科學依據(jù)，為采煤塌陷區(qū)新生濕地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育及生物多樣性維持機制研究積累本底資料。

1 研究區(qū)域概況

研究區(qū)域地處山東省魯西平原中部，濟寧市鄒城太平鎮(zhèn)境內(nèi)，西鄰泗河，地理坐標為E116°47′06″～116°50′13″，N35°23′52″～35°26′12″?？偯娣e1 143.6 hm2，該區(qū)域?qū)賰贾莸V務(wù)集團，煤炭開采較早，從70年代初期至今，歷經(jīng)40多年的開采形成了大面積地下采空區(qū)。80年代后地表開始下降，形成大面積塌陷水域。該區(qū)域地處暖溫帶，為東亞大陸性季風氣候區(qū)，年日照時數(shù)為2 151～2 596 h，年平均氣溫為14.1℃。全年無霜期平均為202 d，年平均降水量為771.7 mm，主要集中在6～8月，年最大降水量為1 225.5 mm，年最小降水量為434.4 mm，年際之間和年內(nèi)各季節(jié)的降水極不平衡，歷年平均相對濕度64%。

2 研究方法

2.1 研究樣地設(shè)置

以鮑店煤礦6個不同塌陷時期形成的新生濕地區(qū)和鄰近尚未塌陷的農(nóng)耕對照區(qū)為研究對象，設(shè)置7個樣地(圖1)，進行鳥類種類、數(shù)量、多樣性調(diào)查。調(diào)查區(qū)域生境特征見表1。

圖1 研究區(qū)域地理位置及樣地設(shè)置Fig.1 The geographical location and sampling sites of the study area

表1 研究樣地生境特征

Tab.1 Habitat characteristics of the study area

注：新生濕地中水質(zhì)清澈，水深多在2～4 m，灘涂生境主要分布于塌陷水域周邊

Note：The water in new wetlands is clear and 2-4 meters deep,and the mudflat habitats are mainly distributed around the subsided water areas

2.2 鳥類調(diào)查方法

鳥類調(diào)查主要采取樣點法，每個樣地設(shè)置3個調(diào)查樣點，樣點之間距離>100 m。調(diào)查時，進入預定調(diào)查點，使用8×42倍雙筒望遠鏡及20～40倍單筒望遠鏡進行觀察，對觀察時間10 min內(nèi)、半徑50 m內(nèi)看到的鳥類進行記錄。2015 ～2016年春(4月)、夏(7月)、秋(10月)、冬(1月)4個季節(jié)對研究樣地進行鳥類調(diào)查，每個季節(jié)重復調(diào)查3次。每次調(diào)查集中在一天中鳥類活躍時段(日出后及日落前2 h)進行[11]。調(diào)查中同時記錄地表形態(tài)、水深、灘涂、植物種類等生境特征。鳥類識別主要參照《中國鳥類野外手冊》[12]，鳥類分類參照《中國鳥類分類與分布名錄》[13]。

2.3 功能群劃分

參照《中國經(jīng)濟動物志——鳥類》[14]，根據(jù)鳥類取食的食物資源，將鳥類劃分為5種取食功能群：(1)肉食性鳥，取食魚、螺、貝類及小型脊椎動物等；(2)食蟲鳥，取食昆蟲；(3)食谷鳥，取食谷物和種子；(4)植食性鳥，取食除植物種子以外的其他植物體；(5)雜食性鳥，取食小型動物、植物體等多種食物類型。

2.4 數(shù)據(jù)處理

每個調(diào)查樣地，按照鳥類不同種群數(shù)量占鳥類統(tǒng)計總數(shù)的百分比(P)來確定優(yōu)勢種和數(shù)量級，將P>10%定為優(yōu)勢種；1%

采用Shannon-Wiener指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)分析不同季節(jié)、不同塌陷時間新生濕地鳥類群落結(jié)構(gòu)的差異[16]。計算方法如下：

Shannon-Wiener指數(shù)H′=-∑PilnPi

Pielou均勻度指數(shù)J=(-∑PilnPi)/lnS

式中，S為總種數(shù)；Pi為種i的個體數(shù)占總個體數(shù)的比例。

用one-way ANOVA對群落數(shù)量指標進行差異顯著性檢驗，若差異顯著，采用Duncan法進行多重比較，數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0進行統(tǒng)計處理。

3 結(jié)果與分析

3.1 群落結(jié)構(gòu)

研究區(qū)域共記錄鳥類105種，隸屬14目38科。調(diào)查鳥類中，非雀形目鳥類57種，占鳥類總種數(shù)55.3%，以雁鴨類(12種)、鷺類(7種)及鸻鷸類(12種)最多。從居留類型上看，旅鳥45種(占總種數(shù)的42%)，留鳥29種(占總種數(shù)的28%)，夏候鳥26種(占總種數(shù)的25%)，冬候鳥5種(占總種數(shù)的5%)。可見，該區(qū)域是遷徙鳥類重要停息地。繁殖鳥(留鳥與夏候鳥)55種(占總種數(shù)的52%)，是塌陷區(qū)鳥類群落的主體，其中黑水雞(Gallinulachloropus)、鳳頭(Podicepscristatus)、普通燕鷗(Sternahirundo)在調(diào)查中記錄的幼鳥及巢穴數(shù)量最多。研究區(qū)域有國家Ⅱ級保護野生動物8種(占總數(shù)的7.4%)，分別為白額雁(Anseralbifrons)、鶚(Pandionhaliaetus)、黑翅鳶(Elanuscaeruleus)、白尾鷂(Circuscyaneus)、普通鵟(Buteojaponicus)、雀鷹(Accipiternisus)、紅隼(Falcotinnunculus)及游隼(Falcoperegrinus)；中日候鳥保護協(xié)議規(guī)定的鳥類有38種(占總數(shù)的36%)；中澳候鳥保護協(xié)議規(guī)定的鳥類有9種(占總數(shù)的9%)；列入IUCN紅色名錄國際極危鳥類(CR)1種-青頭潛鴨(Aythyabaeri)；近危(NT)鳥類1種-震旦鴉雀(Paradoxornisheudei)。

據(jù)調(diào)查，105種鳥類在塌陷區(qū)新生濕地中均有分布；對照耕地區(qū)共記錄鳥類18種，隸屬于7目14科。塌陷區(qū)與對照區(qū)鳥類優(yōu)勢種差異明顯，其中對照區(qū)中以山斑鳩(Streptopeliaorientalis)、灰喜鵲(Cyanopicacyanus)、家燕(Hirundorustica)、棕頭鴉雀(Paradoxorniswebbianus)、麻雀(Passermontanus)為優(yōu)勢種；塌陷區(qū)不同樣地之間優(yōu)勢種組成不同，其中樣地Ⅰ以麻雀為優(yōu)勢種，樣地Ⅱ以綠翅鴨(Anascrecca)、山斑鳩、棕頭鴉雀為優(yōu)勢種，樣地Ⅲ以麻雀為優(yōu)勢種，樣地Ⅳ以黑水雞、骨頂雞(Fulicaatra)為優(yōu)勢種，樣地Ⅴ以黑水雞、棕頭鴉雀為優(yōu)勢種，樣地Ⅵ以小(Tachybaptusruficollis)、麻雀為優(yōu)勢種。

3.2 鳥類季節(jié)分布特征

4個季節(jié)對研究區(qū)域鳥類種類及數(shù)量調(diào)查的結(jié)果見表2。

研究表明，塌陷區(qū)新生濕地鳥類種類及個體數(shù)量均顯著高于對照區(qū)(P<0.05)。不同塌陷區(qū)之間鳥類種類存在顯著差異(P<0.05)。如表2 所示，同一季節(jié)不同塌陷時間樣地之間鳥類種類數(shù)相差較大。春季樣地Ⅳ種類數(shù)最多，夏季樣地Ⅳ、Ⅵ種類數(shù)最多，秋季樣地Ⅴ種類數(shù)最多，冬季樣地Ⅴ種類數(shù)最多，塌陷時間較長的樣地鳥類種類較豐富。同一樣地不同季節(jié)間新生濕地鳥類種類數(shù)冬季最少，除樣地Ⅳ、Ⅵ外，秋季種類最多。秋季不同塌陷時間樣地間，鳥類種類數(shù)隨塌陷時間推移表現(xiàn)為先降低后增加趨勢，冬季則隨塌陷時間推移有增加趨勢。總體上，塌陷時間較長的樣地鳥類種類豐富。

表2 研究區(qū)域鳥類種類及數(shù)量

Tab.2 Species number and abundance of the study area

不同塌陷區(qū)之間鳥類數(shù)量存在顯著差異(P<0.05)，同一季節(jié)不同塌陷時間樣地之間鳥類數(shù)量相差較大。春季樣地Ⅳ鳥類數(shù)量最多，鳥類數(shù)量以骨頂雞、普通燕鷗較多。夏季樣地Ⅲ鳥類數(shù)量最多，以家燕、小、麻雀較多。秋季樣地Ⅰ鳥類數(shù)量最多，鳥類數(shù)量以麻雀、青腳鷸(Tringanebularia)、喜鵲(Picapica)較多。冬季樣地Ⅲ鳥類數(shù)量最多，鳥類數(shù)量以麻雀、小鹀(Emberizapusilla)較多。同一樣地不同季節(jié)鳥類數(shù)量秋冬季節(jié)多，春夏季節(jié)少。表明新生濕地鳥類數(shù)量受季節(jié)影響較大。

3.3 鳥類多樣性

圖2表明，新生濕地區(qū)Shannon-Wiener指數(shù)除冬季外均高于對照區(qū)，夏季塌陷區(qū)與對照區(qū)差異顯著(P<0.05)，表明新生濕地鳥類群落組成及多樣性比對照區(qū)更為豐富。不同塌陷時間樣地之間不存在顯著差異(P>0.05)。除冬季外，塌陷區(qū)與非塌陷區(qū)鳥類均勻度指數(shù)不存在顯著差異(P>0.05)。冬季樣地Ⅳ、Ⅵ均勻度指數(shù)顯著高于非塌陷對照區(qū)(P<0.05)。

圖2 鳥類群落Shannon-Wiener指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)Fig.2 Shannon-Wiener index，Pielou evenness index of avian community

圖3 研究區(qū)鳥類功能群組成Fig.3 Avian functional feeding groups in study area

3.4 功能群分析

圖3表明，塌陷區(qū)與對照區(qū)鳥類取食功能群的種類組成差異明顯。對照區(qū)鳥類功能群種類組成以食蟲鳥為主，塌陷區(qū)生境結(jié)構(gòu)復雜，鳥類功能群組成以肉食性鳥類及食蟲為主。不同塌陷區(qū)之間，植食性鳥類僅分布于樣地Ⅳ、Ⅴ；隨著塌陷時間增加，肉食性鳥類種類有下降趨勢，食蟲鳥種類有上升趨勢。樣地I中肉食性鳥類種類最為豐富，以鷺類及鸻鷸類涉禽為主；樣地V由于缺少灘涂，肉食性鳥類種類最少。

塌陷區(qū)與對照區(qū)鳥類功能群相對多度差異明顯。對照區(qū)鳥類功能群相對多度以食蟲鳥和食谷鳥為主，塌陷區(qū)之間鳥類功能群相對多度差異較大，這與秋冬季節(jié)鳥類集群，在不同塌陷區(qū)內(nèi)的取食行為有關(guān)。樣地Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ有大面積挺水植物，為食谷鳥類提供了充足的食物及適宜的庇護場所，因此食谷鳥類相對多度最大；樣地Ⅱ與樣地Ⅳ秋冬季352只骨頂雞集群棲息，因此鳥類功能群相對多度以雜食性鳥類為主；樣地Ⅵ鳥類功能群以食蟲鳥類數(shù)量最為豐富，主要由于周邊喬木較多。

4 討論

4.1 塌陷區(qū)鳥類種類數(shù)明顯高于非塌陷農(nóng)耕對照區(qū)

華北平原是我國重要農(nóng)耕區(qū)，農(nóng)業(yè)開發(fā)歷史悠久，長期的農(nóng)業(yè)種植導致該區(qū)域多為單一的農(nóng)田景觀，其鳥類多樣性較為貧乏[17-18]。鳥類群落結(jié)構(gòu)差異對不同環(huán)境具有指示作用，鳥類總是選擇對自己生存、繁殖最有利的環(huán)境，因此，生境結(jié)構(gòu)決定了鳥類群落結(jié)構(gòu)[19]。對照區(qū)生境以農(nóng)田為主，主要種植小麥及玉米，同時鑲嵌有少量以楊樹為主的林地，生境結(jié)構(gòu)單一。范喜順等[17]對華北平原耕作區(qū)鳥類群落研究表明，麻雀、喜鵲、家燕、戴勝(Upupaepops)、珠頸斑鳩(Spilopeliachinensis)等是平原農(nóng)耕區(qū)優(yōu)勢種；盧全偉等[18]對河南安陽平原農(nóng)耕區(qū)鳥類多樣性研究表明，農(nóng)耕區(qū)鳥類以雀形目鳥類為主，且生境分布中以農(nóng)耕區(qū)中的村莊鳥類種類為主，河流水域中鳥類最少。塌陷濕地的形成使塌陷區(qū)原有農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)闈竦厣鷳B(tài)系統(tǒng)，調(diào)查表明非塌陷農(nóng)耕對照區(qū)鳥類主要以雀形目鳥類為主。相對于對照區(qū)，塌陷濕地生境類型復雜多樣，有深水、淺水、灘涂等多種生境類型，以及尚未積水但地表已經(jīng)變形的陸地，加上新生濕地上鑲嵌分布的濕地植物群落，使得環(huán)境空間異質(zhì)性極大地提高，為不同生態(tài)類群的鳥類提供了棲息生境，鳥類種類豐富。塌陷區(qū)新生濕地以非雀形目鳥類為主，優(yōu)勢種為小、綠翅鴨、黑水雞、棕頭鴉雀等濕地鳥類及草叢鳥類。

4.2 不同塌陷時間新生濕地鳥類分布特征

鳥類多樣性及其空間分布格局受水域面積、灘涂、濕地植被及周邊土地利用類型等多種環(huán)境因子影響[20-21]。塌陷區(qū)新生濕地在塌陷開始后逐漸形成積水，隨著塌陷時間的推移，塌陷深度不斷加深，導致不同塌陷時間新生濕地之間生境組成及結(jié)構(gòu)存在差異，并通過鳥類群落結(jié)構(gòu)差異表現(xiàn)出來。根據(jù)塌陷時間，新生濕地總體上可分為3組，首先是塌陷時間最短的樣地I，在湖泊濕地中水鳥的覓食生境主要為湖泊灘涂和淺水區(qū)域[22]，樣地I塌陷1 a，生境組成以大面積挺水植物及灘涂為主，同時水位較淺，是鷺科涉禽的集中分布區(qū)，且遷徙季節(jié)大量鸻鷸類在此停歇覓食，秋季大面積以香蒲吸引了眾多雀形目鳥類在此棲息；其次為塌陷時間較接近的樣地Ⅱ、Ⅲ，均塌陷15 a以上，但生境結(jié)構(gòu)有差異，樣地Ⅱ仍有大面積灘涂生境，以蘆葦為主的挺水植物發(fā)育良好，因此鳥類組成除以肉食性鳥、食蟲鳥為主，震旦鴉雀首次在此記錄，且數(shù)量較多，樣地Ⅲ灘涂生境較少，沉水植物大量發(fā)育，鳥類組成中以鴨類為主的雜食性鳥類所占比例較大，研究區(qū)域內(nèi)記錄的青頭潛鴨僅在此分布；最后1組為塌陷時間較長的樣地Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ，均塌陷20 a以上，鳥類組成上存在較大差異，樣地Ⅳ生境類型豐富，整體上鳥類以肉食性鳥為主，樣地Ⅵ在塌陷后曾整改成為魚塘，生境組成較單一，以深水及周邊種植的林木為主，鳥類以鷺類及雀形目鳥類為主，樣地Ⅴ是研究區(qū)自然塌陷時間最長的樣地，生境組成以水域及濕地植物群落為主，結(jié)構(gòu)復雜，鳥類組成以食蟲鳥為主?？傮w上，不同類型的濕地食物資源分布存在差異，因而影響水鳥的空間分布[23]，隨著塌陷時間的逐漸推移，新生濕地鳥類生境結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，水位逐漸加深，灘涂比例逐漸下降，鳥類組成由肉食性鳥類為主逐漸演變?yōu)槿馐承曾B與食蟲鳥為主的變化趨勢。

4.3 繁殖鳥類與濕地生境及其變化關(guān)系

鳥類通過繁殖行為直接參與了濕地生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與能量流動，繁殖鳥類種類及數(shù)量的變化是評估濕地生態(tài)系統(tǒng)健康及發(fā)育程度的重要指標[24]。繁殖鳥的分布與其生境需求密切相關(guān)，鳥類傾向于選擇自身存活代價低且繁殖成效高的地方營巢，以最大限度地降低天敵捕食、同類干擾和其他不利因素的影響[25]。研究區(qū)域共記錄繁殖鳥類55種，繁殖鳥類種類及數(shù)量豐富。其中鳳頭、普通燕鷗及黑水雞在繁殖季節(jié)記錄到巢穴與幼鳥數(shù)量最多，是采煤塌陷區(qū)新生濕地重要的繁殖鳥類，它們的成功繁殖說明了新生濕地生態(tài)系統(tǒng)能夠滿足鳥類繁殖所需條件。

研究表明，鳥類的繁殖活動與濕地生境變化密切相關(guān)。對營巢材料、食物資源(包括育雛所需優(yōu)質(zhì)食物資源)、庇護場所的需求，使得這些繁殖鳥類與新生濕地生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)育緊密關(guān)聯(lián)起來。這些鳥類的繁殖活動及其他行為過程，為濕地植物的發(fā)育傳播繁殖體，也促進了魚類、底棲動物等生物類群的擴散。因此，新生濕地中的繁殖鳥類既是濕地發(fā)育的重要指示生物，又是濕地生態(tài)系統(tǒng)發(fā)育演變的重要促進因子。

4.4 采煤塌陷區(qū)新生濕地是鳥類重要棲息地

中途停歇地是聯(lián)系鳥類繁殖地和非繁殖地的樞紐，是鳥類在遷徙路線上補充能量、臨時休息及在惡劣天氣臨時停歇的重要場所，對于鳥類遷徙具有重要意義[26]。鳥類對中途停歇地的選擇與中途停歇地的環(huán)境密切相關(guān)，其中食物資源是影響中途停歇地選擇的重要因素。研究區(qū)域位于東亞-澳大利西亞候鳥遷徙路線上，鳥類組成以旅鳥為主。從季節(jié)上看，鳥類種類總體上春秋季節(jié)較多，冬季最少；春秋季節(jié)為鳥類遷徙季節(jié)，記錄的雁鴨類及鸻鷸類遷徙鳥類較多，豐富的沉水植物及大量淺水灘涂為遷徙鳥類提供了充足的食物資源。研究結(jié)果表明，采煤塌陷區(qū)新生濕地已成為遷徙鳥類重要的中轉(zhuǎn)。

調(diào)查中，秋季與冬季在樣地Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中均多次記錄到國際極危鳥類青頭潛鴨，其中秋季記錄數(shù)量最多，共71只；冬季樣地Ⅲ中記錄與紅頭潛鴨(Aythyaferina)、白眼潛鴨(Aythyanyroca)、骨頂雞等混群的青頭潛鴨23只。青頭潛鴨為深水雜食鳥類，多取食沉水植物及魚蝦貝類。歷史上，其越冬區(qū)主要集中于長江中下游湖泊，隨著原有越冬地的喪失，部分青頭潛鴨種群選擇北方湖泊生境進行越冬，距離研究區(qū)域西南20 km處的濟寧市太白湖已連續(xù)3 a記錄青頭潛鴨越冬種群。采煤塌陷區(qū)新生濕地沉水植物種類豐富，食物資源豐富，研究區(qū)域青頭潛鴨發(fā)現(xiàn)后至今，每個季節(jié)調(diào)查都有記錄，且種群數(shù)量遠超過太白湖。除研究區(qū)域外，整個兗州礦務(wù)集團的采煤區(qū)域分布有大量的采煤塌陷區(qū)，其新生濕地的形成和維持，對于青頭潛鴨的保護具有重要意義。

調(diào)查表明采煤塌陷區(qū)新生濕地生境異質(zhì)性高，鳥類資源豐富。塌陷區(qū)在積水后1 a左右，形成采煤塌陷區(qū)新生濕地，它使得地處生物多樣性相對貧乏的華北平原的鄒城采煤塌陷區(qū)成為生物多樣性豐富的一個熱點區(qū)域。該研究結(jié)果提示我們，采煤塌陷區(qū)域新生濕地對于生物多樣性維持和保護具有重要意義。在今后的開發(fā)利用中，應(yīng)加強對新生濕地生物多樣性的關(guān)注，在保護的前提下，充分發(fā)揮新生濕地生物多樣性保護、水資源管理、局地氣候調(diào)節(jié)等重要功能。

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The Avian Community Structure and Diversity on Newly Created Wetlands in a Coal Mining Subsidence Area

Zhang Qiaoyong1，2Yuan Xingzhong1，2*Diao Yuanbin1，2Liu Hong2Zhang Guanxiong1，2Zhang Mengjie1，2Zhou Lilei1，2Wang Xiaofeng1，2

(1.State Key Laboratory of Coal Mine Disaster Dynamics and Control， Chongqing University，Chongqing，400030，China；2.College of Resource and Environmental Science，Chongqing University， Chongqing，400030，China)

A large area of new wetlands formed due to surface subsidence and waterlogging in many coal mining areas in Jining City，Shandong Province.In the new wetlands，biological diversity varies during different subsiding periods and plays an important indicator role in ecosystem processes during the shift from farmlands to wetlands.In this study，we surveyed the quantity and diversity of avian species in six new wetlands with different timing of subsidence at Baodian Colliery，Zoucheng，Shandong province.Non-subsiding areas near the new wetlands were also surveyed as controls.During this investigation，we recorded a total of 105 avian species of 15 orders and 39 families，including 29 residents，45 passage migrants，5 winter residents and 26 summer residents.Avian quantity and diversity in the 6 new wetlands were all significantly higher than in control areas，indicating that the new wetlands caused by coal mining subsidence had become important habitats，especially for waterbirds.Compared with non-subsiding areas that mainly supported insectivores，subsiding areas had a more complicated habitat structure that supported carnivores and insectivores.Bird and species numbers of bird ecological guilds on the 6 new wetlands varied with the duration of subsidence.As farmlands developed into new wetlands due to surface subsidence，the greater habitat diversity and heterogeneity，contributed to increased biodiversity.

Coal mining subsidence area；Newly created wetland；Avian community structure；Diversity

稿件運行過程

2017-03-24

修回日期：2017-05-09

發(fā)表日期：2017-08-10

Q958.1

A

2310-1490(2017)03-447-08

煤礦災(zāi)害動力學與控制國家重點實驗室重點基金(2011DA105287-ZD201402)

張喬勇，男，26歲，碩士研究生；主要從事生態(tài)學方面研究。

*通訊作者：袁興中，E-mail：1072000659@qq.com