廣州海珠濕地生態(tài)修復過程中的鳥類多樣性研究

唐 虹馮永軍劉金成梁健超畢肖峰范存祥胡慧建楊錫濤*

(1.廣東珠海淇澳-擔桿島省級自然保護區(qū)管理處，珠海，519000；2.廣東省生物資源應用研究所 廣東省動物保護與資源利用重點實驗室廣東省野生動物保護與利用公共實驗室，廣州，510260；3.廣東省自然保護區(qū)管理辦公室，廣州，510173；4.廣州海珠國家濕地科研宣傳教育中心，廣州，510305)

城市化所帶來的環(huán)境污染、棲息地破壞等生態(tài)問題，已成為其生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的阻礙。城市濕地作為城市中一個特殊的生態(tài)系統(tǒng)，具有重要的生態(tài)服務功能。對城市濕地修復與保護，能有效緩解城市化負面影響。然而在目前的城市濕地修復實踐往往僅著眼于植被的重建而忽略了對野生動物群落的恢復，因而不利于生態(tài)系統(tǒng)的完整性。因此在城市濕地的修復過程中亟須采取積極的措施使野生動物參與到生態(tài)系統(tǒng)的恢復重建，從而保證城市濕地生態(tài)功能的正常發(fā)揮。

海珠濕地位于廣州市海珠區(qū)東南部，是由海珠湖、萬畝果園及39條相關河涌構成的湖泊、河流濕地，是廣州規(guī)模最大、保存最完整的生態(tài)綠核，被稱為廣州的“南腎”。然而近年來過快的城市建設和盲目的經濟發(fā)展導致了海珠濕地面臨生態(tài)系統(tǒng)退化、生物多樣性減少、生態(tài)服務功能下降等的威脅(圖1)。為恢復海珠濕地的原有環(huán)境、保護濕地物種及其棲息地，廣州市于2013～2015年對海珠濕地開展生態(tài)修復工作，采取開渠清淤(圖2)、沿岸造灘(圖3)等工程手段對濕地生境進行改造，以及搭建浮島、投放食物等措施對動物進行招引。雖然從工程實施至今，海珠濕地的環(huán)境外貌有了極大改善(圖3，圖4)。然而目前對于恢復工程環(huán)境績效的報道甚少，特別是針對野生動物物種多樣性的恢復效果的研究仍然匱乏。

圖1 建設前沿岸區(qū)域生態(tài)環(huán)境效果Fig.1 Recological environmental effects of the preconstruction coastal areas

圖2 開渠清淤Fig.2 Channelization dredging

圖3 沿岸造灘后部分區(qū)域生態(tài)環(huán)境效果Fig.3 Ecological environmental effects in some areas of coastal

圖4 營造生境——灌草區(qū)域建設Fig.4 Construction of habitat-the construction of shrub and grass area

相對于自然環(huán)境的鳥類，城市鳥類對棲息地的變化非常敏感[1-5]，特別在生態(tài)城市建設過程中，鳥類作為生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分[6]，其種類、數量、分布特征對生態(tài)系統(tǒng)中其他各成員的狀況具有重要指示作用[7-8]，因此，我們研究了海珠濕地生態(tài)修復工程建設前期(2013年)、完成期(2014年)和成效期(2015年)3個階段的鳥類群落組成特征及多樣性與種群數量的變化規(guī)律，結果對正確評價海珠濕地生態(tài)修復措施對鳥類群落的恢復效果具有重要意義，希望能為城市濕地生態(tài)保護與恢復的相關研究提供參考依據。

1 研究地區(qū)和研究方法

1.1 研究地概況

海珠濕地位于廣州市海珠區(qū)東南部(E 113°18′40″～113°21′50″，N 23°02′58″～23°04′53″)，由海珠湖、萬畝果園及39條相關河涌構成，總面積約800 hm2，水域面積達380 hm2。海珠濕地位于北回歸線以南，氣候屬南亞熱帶季風氣候，光熱資源充足，年平均日照時數超過1 500 h，年平均氣溫21.4～22.0℃，年內7月氣溫最高，平均為28.7℃，1月最低，為14.0℃。年平均降水量達1 784 mm，由于受季風氣候影響，降水量季節(jié)變化明顯，每年4～9月底為雨季，集中了全年降水量的80%以上。夏季多東南風，冬季多北風，年平均風速2.0 m/s；年平均相對濕度75%；無霜期大于340 d。

為修復海珠濕地生態(tài)環(huán)境、保護濕地物種及其棲息地，廣州市于2013～2015年對海珠濕地開展生態(tài)修復工作。其中，海珠湖作為廣州市野生動物進城項目示范點之一，開展生境營造(圖4)和本土鳥類野外放歸工作；海珠濕地二期在建設規(guī)劃的過程中就已考慮動物恢復的理念和方法，在濕地二期區(qū)域內規(guī)劃了海鷗涌、林鳥區(qū)、灌草區(qū)、野鴨區(qū)、鷺鳥區(qū)、大雁區(qū)等區(qū)域，進行相應的動物恢復設計和建設(圖5)。

圖5 野鴨區(qū)建設Fig.5 Construction of mallard district

1.2 研究方法

1.2.1 調查方法

采用公里網格法將整個海珠濕地范圍劃分為50個500 m×500 m的調查網格，根據網格內地形地貌、生境變化等因素，選擇其中20個網格作為調查網格。每個網格內設置1條樣線，每條樣線長0.5 km。樣線單側寬度50 m。

于2013年的4月、6月(鳥類繁殖期)和10月、12月(鳥類越冬期)進行了鳥類調查；在2014～2015年，則按季節(jié)調查(春季3～5月，夏季6～8月，秋季9～11月，冬季12～2月)。其中每個季節(jié)調查3次，每次5 d，調查時間為鳥類活動高峰期(6：00～10：00；16：00～18：00)進行。進行樣線調查時以2.0 km/h的速度勻速步行，利用Canon雙筒望遠鏡(8×42)觀察，同時輔以鳴聲辨認。

鳥類分類系統(tǒng)、居留型和區(qū)系參考《中國鳥類分類與分布名錄》[9]，野外鑒定參考《中國鳥類野外手冊》[10]。

1.2.2 數據處理方法

(2)鳥類群落均勻性的測度[12]：Pielou均勻度指數：J=H′/Hmax，式中，Hmax=lnS，S同(1)。

(4)密度D=N/2LW，D：單位面積某種鳥類的密度(只/hm2)；N：樣線范圍內記錄到的該種鳥的總數量(只)；L：樣線的總長度(m)；W：樣線的單側寬度(m)。

2 結果

2.1 鳥類組成

本研究共記錄鳥類77種，隸屬于13目31科，其中國家II級重點保護物種3種，分別是鴛鴦(Aixgalericulata)、黑耳鳶(Milvusmigranslineatus)和褐翅鴉鵑(Centropussinensis)。

不同年間，鳥類組成的不同。從居留型看，候鳥物種數逐年增加，其占當年物種數的比例也呈逐年增加的趨勢。從棲息類型來看，每年水鳥物種數較上一年均有增加，占當年物種數的比例亦呈逐年增加的趨勢(表1)。

表1 鳥類組成

Tab.1 The component of avian species

各年份間鳥類組成具有一定的相似性。相似性水平在0.59～0.77之間。其中，2014年和2015年，鳥類相似性系數最高，具有相同物種46種，2013年和2014年相似性系數最低，具有相同物種29種(表2)。

表2 相似性系數

Tab.2 Avian composition similarity

注：表格右上方為相似性系數；表格下方為相似鳥類物種數

Note：The composition similarity at the top right of the table；the numbers of similar bird species at the below of the table

2.2 鳥類多樣性變化

從2013～2015年，鳥類物種數以及個體數均逐年上升，都在2015年達到最大值而在2013年最??；多樣性指數先降后升在2014年時最低，均勻度指數則逐年遞減(表3)。

表3 物種多樣性

Tab.3 Avian diversity in different seasons

2014～2015年，冬季物種數最多，夏季次之，春秋季物種數最低(表4)。

2.3 鳥類種群變化

2013～2015年連續(xù)調查到的10種鳥類中，除珠頸斑鳩(streptopeliachinensis)外，其他9種鳥類的種群年均增長率和種群密度較上一年均有所增加；2013年未調查記錄到，2014～2015年連續(xù)2 a記錄到的5種鳥類，其年均增長率和種群密度較上一年度有所增長；2015年新增加5種鳥類均具有相對較高的種群密度(表5)。

表4 2013～2015年鳥類物種數

Tab.4 Species number of 2013-2015

表5 鳥類種群變化情況

Tab.5 The change of avian population

備注：●為2013～2015年連續(xù)3 a記錄到鳥類；○為2013年未記錄到，2014～2015年連續(xù)2 a記錄到鳥類；▲為僅2015年調查到的

Note：● is 3 consecutive years in 2013-2015；○ is not recorded in 2013，but continued to record in 2014-2015；▲is only record in 2015

3 討論

3.1 海珠濕地生態(tài)修復措施對鳥類組成的影響

通過2013～2015年的調查，共在海珠濕地記錄到77種鳥類。從鳥類居留型來看，海珠濕地鳥類以留鳥居多，遷徙鳥類中以冬候鳥為主，夏候鳥占的比例較小，這與廣州地區(qū)鳥類居留型組成具有一致性[16-18]。在鳥類組成上，從2013～2015年，候鳥物種數逐年增加，表明越來越多的候鳥將海珠濕地作為其繁殖地和越冬地，海珠濕地逐漸成了候鳥遷徙的重要分布區(qū)，在候鳥的保護上具有重要意義。此外，水鳥對棲息環(huán)境具有較高的敏感度，水鳥種類逐年遞增，表明生態(tài)修復工程實施后，濕地環(huán)境改善，吸引更多的鳥類前來棲息和繁衍，該結果與上海崇明東灘人工濕地鳥類多樣性研究結果相似[6]。各年度間相似性系數和相同物種數的增加，說明了生態(tài)修復工程實施后，吸引到一些鳥類來此繁衍，并能在2014、2015年連續(xù)調查到，形成穩(wěn)定種群。

3.2 海珠濕地生態(tài)修復措施對鳥類多樣性的影響

從2013～2015年鳥類物種數、個體數及物種多樣性指數基本逐年上升，多樣性指數在2014年有所下降，這可能與恢復工程實施后原有鳥類種群數量增長率大于新招引到的鳥類數量，個別鳥類優(yōu)勢度明顯所導致，這亦可能是均勻度逐年下降的原因。另外，不同季節(jié)的鳥類物種數存在一定差異性。2014、2015年，冬季物種數最多、夏季次之、春秋季最低，這與廣州地區(qū)鳥類的季節(jié)變化具有一致性[16-18]。由于海珠濕地氣候屬亞熱帶季風氣候；雖然冬季的氣溫有所下降，但氣候依然相對暖和，海珠濕地內仍然棲息有大量的留鳥。而經過生態(tài)修復工程后的海珠濕地，作為冬候鳥遷徙的重要分布區(qū)，能吸引冬候鳥來此越冬，從而導致冬季鳥類物種較高。由于春秋季是鳥類遷徙、游蕩時期，部分鳥類尚在遷徙途中，因此春秋季鳥類物種數相對最低。

3.2 海珠濕地生態(tài)修復措施對鳥類種群的影響

2013～2015年，海珠濕地已有的幾種鳥類種群密度和年均增長率相對上一年有所增加。已往的研究表明利用雖然食物投放等手段可以招引到鳥類，但不能穩(wěn)定其種群；而在此基礎上，采取生境改善等生態(tài)工程措施則可以穩(wěn)定鳥類種群[19-21]。海珠濕地在生態(tài)修復過程中，采取了清淤造灘、搭建浮島、營造紅樹林等的生境改造措施，來吸引鳥類來此定居，從2014～2015年連續(xù)調查到的5種鳥類種群數量均有所增加來看，表明了生態(tài)修復措施的實施，所招引到的鳥類能在此棲息繁衍形成穩(wěn)定種群。

3.3 影響海珠濕地鳥類物種多樣性因素及鳥類保護建議

3.3.1 工程建設影響

目前，海珠湖區(qū)域依然處于施工狀態(tài)，存在著大面積的潛在植被更替的區(qū)域，使得重新建立起來的生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱，因此，在海珠濕地范圍內，可適當限制大型工程建設，或在施工過程中，需按照相關法律法規(guī)采取相應的生態(tài)保護措施，防止已經吸引來此棲息的一些鳥類因施工干擾及環(huán)境的變化又飛離海珠濕地，保障鳥類能在此長期繁衍生存。

3.3.2 植被種類單一

海珠濕地是由萬畝果園“果退水進”進行濕地修復工程而建成的[22]，其植被類型相對單一。因此，在海珠濕地景觀改造過程中，結合植物花期果期的四時變化，合理種植有花植物和漿果類植物，以滿足不同鳥類的食物需求。通過各類喬木、灌叢等多樣化的搭配，可以滿足不同食性鳥類的食物需求，從而有效增加鳥類物種多樣性。

3.3.3 生境類型相對單一

盡管海珠濕地由河涌濕地、城市內湖濕地與半自然果林鑲嵌交混的復合濕地生態(tài)系統(tǒng)構成，但其果林生態(tài)類型占據主導地位，灘涂區(qū)域較少，這也是導致海珠濕地鳥類水鳥物種數占比較低的重要因素。因此，在生境改良過程中，以濕地周邊的36條河涌為依托，合理規(guī)劃，選擇性的增加灘涂面積，從而吸引更多的水鳥前來棲息。

3.3.4 游客干擾較為嚴重

新開放的海珠濕地二期作為自然野趣與生物多樣性凸顯的重點建設區(qū)域，一些重點保護鳥類如鴛鴦和大量鷺鳥雁鴨類在此棲息和繁衍，過多的游客進入勢必影響到這些鳥類，因而需限制進入二期的游客數量，盡量減少人為因素對鳥類的干擾。

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