基于食性集團(tuán)的愛鳥周人工投食建議

李 翔 李祎斌 吳慶明 隋 媛 劉新宇

沙力瓦·拍依祖拉木 何富英 夏丹霞

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040)

鳥類是自然界的重要組成部分，是自然界中營(yíng)養(yǎng)循環(huán)、能量流動(dòng)時(shí)空跨度最大的群體之一［1－2］，與人類的物質(zhì)文明、精神文明、生態(tài)文明密不可分，對(duì)人類的可持續(xù)生存具有重要的生態(tài)價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值［3－4］。愛鳥周是我國(guó)目前唯一的以法規(guī)形式開展的鳥類保護(hù)行動(dòng)［5］;它源于1981年3月3日和日本正式簽訂的《中華人民共和國(guó)政府和日本國(guó)政府保護(hù)候鳥及其棲息環(huán)境協(xié)定》;同年9月，林業(yè)部等8個(gè)部門聯(lián)名提出《關(guān)于加強(qiáng)鳥類保護(hù)，執(zhí)行中日候鳥保護(hù)協(xié)定的請(qǐng)示》報(bào)告，其內(nèi)容之一是向國(guó)務(wù)院建議:在每年的4～5月初確定一個(gè)星期為各省、市、自治區(qū)等區(qū)域的“愛鳥周”。1982年2月，國(guó)務(wù)院發(fā)出了關(guān)于保護(hù)鳥類的通知，并同意林業(yè)部等8單位提出的關(guān)于每年各省市都要開展“愛鳥周”宣傳活動(dòng)的建議。1992年國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的《陸生野生動(dòng)物保護(hù)條例》中將“愛鳥周”以法規(guī)的形式確定下來。

截至目前，我國(guó)的每個(gè)省、不同省內(nèi)的不同市縣乃至部分保護(hù)區(qū)等相關(guān)部門均有了自己的愛鳥周，具體時(shí)間從2月至5月不一［6－7］。愛鳥周開展的內(nèi)容也多種多樣［8－9］，包括學(xué)術(shù)報(bào)告、課堂宣講、懸掛人工鳥巢、宣講標(biāo)本形式的鳥類知識(shí)、發(fā)放和張貼鳥類手冊(cè)和宣傳畫、繪畫簽名、鳥類觀察等，有些區(qū)域還有相應(yīng)的晚會(huì)、考察;甚至還有人工投食。尤其是后者，近年來頻繁出現(xiàn)在不同區(qū)域的愛鳥周中，成為愛鳥周活動(dòng)中比較引人注目的一個(gè)內(nèi)容。人工投食的食物種類各式各樣，投食方式也各異，有的投食魚類，直接倒入路邊水域;有的投食玉米等谷物，直接揚(yáng)灑入道邊的濕地沼澤中;有的投食瓜子松子等殼類食物，直接放置于林下。而且，部分市民和部分高校的學(xué)生組織也在積極地制作各種投食器。所有的這些愛鳥周中的人工投食，不論是食物種類還是投放位置，均未考慮覓食對(duì)象的針對(duì)性、偏好性、棲息特性以及安全性。

眾所周知，鳥類的食物具有種間特異性、生活史時(shí)期特異性［10－11］，不科學(xué)的投食和放置，不僅不能起到真正的食物補(bǔ)充作用，還可能帶來相應(yīng)的副作用。以鳥類為例，若真的需要人工投食，應(yīng)該科學(xué)投食，至少應(yīng)了解該區(qū)域內(nèi)鳥類的種類數(shù)量、時(shí)空分布、集團(tuán)結(jié)構(gòu)等?；诖耍疚尼槍?duì)愛鳥周中的人工投食活動(dòng)，以林棲鳥類為投食對(duì)象，以東北林業(yè)大學(xué)校區(qū)及其附屬的城市林業(yè)示范基地為調(diào)查地點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)查分析。

1 研究地與研究方法

1.1 研究地概況

研究區(qū)域?yàn)闁|北林業(yè)大學(xué)校區(qū)及其附屬的城市林業(yè)示范基地，地理位置為 N45°43＇10″，E126°37＇15″，總面積136 hm2(含綠化面積超過50 hm2)，是省內(nèi)高校中校園綠化面積最大的區(qū)域;該區(qū)域位于哈爾濱市中心偏南地段的香坊區(qū)與南崗區(qū)交界處，馬家溝穿區(qū)而過［12］。區(qū)域內(nèi)的人工林樹種基本涵蓋我國(guó)東北的主要樹種，多樣性較高，樹種面積大小不一，以樟子松(Pinus sylvestris)、胡桃楸(Juglans mandshurica)、落葉松(Larix gmelinii)、黑皮油松(Pinus tabuliformis)、水曲柳(Fraxinus mandschurica)、蒙古櫟(Quercus mongolica)、榆樹(Ulmus pumila)、白樺(Betula platyphylla)、黃檗(Phellodendron amurense)等為主［13－14］。該研究區(qū)域因與哈爾濱市江南區(qū)域綠地面積最大的黑龍江省森林植物園為鄰，每年除了有一些固定種類與數(shù)量的鳥種在校區(qū)繁殖外，春秋遷徙季節(jié)還有一些棲息于植物園的鳥類客串于本校區(qū)［15－16］。

圖1 樣線分布圖Fig.1 Distribution map of sampling line

1.2 研究方法

1.2.1 鳥類觀察

2017年6～9月，通過雙筒望遠(yuǎn)鏡采用樣點(diǎn)法、樣線法對(duì)東北林業(yè)大學(xué)校園內(nèi)棲息分布的鳥種及其數(shù)量進(jìn)行了調(diào)查。共設(shè)置了8條樣線41個(gè)樣點(diǎn)，樣線布置以校園內(nèi)的道路為準(zhǔn)、長(zhǎng)短不一，調(diào)查時(shí)的步行速度為2.0～3.0 km/h［16］。實(shí)際的調(diào)查每隔1 d進(jìn)行1次，選擇在當(dāng)天5:40開始調(diào)查(這是學(xué)校寢室的開門時(shí)間，也是允許我們出樓觀鳥的最早時(shí)間)，此時(shí)鳥類活動(dòng)頻繁，遇見率高，便于統(tǒng)計(jì)種類和數(shù)量。

記錄的種類以預(yù)定的觀測(cè)范圍內(nèi)出現(xiàn)的種類為主;對(duì)于難以識(shí)別的和繁殖季節(jié)不易發(fā)現(xiàn)的個(gè)別物種，標(biāo)記其出現(xiàn)的和可能出現(xiàn)的區(qū)域，采用定點(diǎn)觀察法進(jìn)行補(bǔ)充觀測(cè)，并通過照相機(jī)對(duì)鳥種的體態(tài)特征和鳴叫特征進(jìn)行拍照和錄像，最后結(jié)合《中國(guó)鳥類圖志》、《東北鳥類圖鑒》及東北林業(yè)大學(xué)校園內(nèi)鳥類分布的歷史名錄進(jìn)行鳥種鑒定［17－18］。

記錄的數(shù)量以預(yù)定的觀測(cè)范圍內(nèi)單側(cè)飛行的數(shù)量為主，實(shí)際記錄時(shí)每個(gè)方向的鳥種數(shù)量均記錄，調(diào)查結(jié)束后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行單方向統(tǒng)計(jì)核實(shí)，最大程度降低重復(fù)記錄所引起的原始數(shù)量誤差。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析

對(duì)調(diào)查的數(shù)據(jù)首先進(jìn)行了種類組成和優(yōu)勢(shì)度分析;然后基于食物類型、取食方式、取食空間3個(gè)維度進(jìn)行了集團(tuán)劃分［19－20］，以期對(duì)生態(tài)習(xí)性相似的鳥類進(jìn)行集團(tuán)分析。

其中，優(yōu)勢(shì)度分析采用頻率指數(shù)估計(jì)法［21－23］，具體算法為:RB=(100 d/D)×(S/D)。式中，d為遇見鳥類的天數(shù);D為工作的總天數(shù);S為遇見鳥類的總數(shù)量;RB為優(yōu)勢(shì)度指數(shù)，若RB≥500則定義為優(yōu)勢(shì)種，500＞RB≥50為常見種，50＞RB≥5為少見種，5＞RB為偶見種。

鳥類集團(tuán)劃分主要基于食物類型、取食方式、取食空間3個(gè)維度的數(shù)據(jù)進(jìn)行了聚類分析。其中，食物類型具有生活史時(shí)期特點(diǎn)，不同生活史時(shí)期不同鳥類的食物類型不同、同一種鳥類的成鳥與幼鳥間食物類型也存在一定的差異，本文以觀察期間鳥類所處的生活史階段為準(zhǔn)，相應(yīng)內(nèi)容不涉及觀察期以外的生活史階段的食物類型［24－25］，分為動(dòng)物性食物和植物性食物。

取食方式，本文根據(jù)食物所處位置和鳥體喙部的深入程度［10］分為:(1)拾食，即食物位于同質(zhì)實(shí)物基質(zhì)表層或淺層、不需要處理障礙物直接用喙即可夾取的取食方式;(2)啄食，即食物位于同質(zhì)實(shí)物基質(zhì)淺層或深層、需要用喙啄開障礙物獲取食物的取食方式;(3)探食，即食物位于異質(zhì)實(shí)物基質(zhì)的淺層或深層，需要喙深入第一層基質(zhì)探取或穿過第一層基質(zhì)探取第二層基質(zhì)中食物的取食方式如涉禽類;(4)捕食，即食物位于非實(shí)物基質(zhì)中(如空中)，需要鳥類快速運(yùn)動(dòng)身體的部分或全部進(jìn)行捕捉食物的方式。

取食空間，基于本文觀察到的鳥類特點(diǎn)按照鳥類取食時(shí)所在的基質(zhì)類型和基質(zhì)空間分為［26］:(1)地面(0 m);(2)林下層(0～2 m);(3)林中層(2～10 m);(4)林上層(10 m以上至樹冠);(5)樹冠;(6)空中。

所有的數(shù)據(jù)通過軟件Excel 2010進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理，在軟件SPSS 24.0和R 3.4.3(R Development Core Team 2011)中進(jìn)行了分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 物種組成及優(yōu)勢(shì)度分析

研究期間，研究區(qū)域共記錄鳥類24種(表1);其中，以雀形目(Passeriformes)鳥類占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，為19種，占79.17%;鸛形目(Ciconiiformes)、隼形目(Falconiformes)、鴿形目(Columbiformes)、雨燕目(Apodiformes)及鴷形目(Piciformes)各1種，各占4.17%。

優(yōu)勢(shì)度分析顯示出:優(yōu)勢(shì)種較少(8.33%)，僅有2種，分別為伴人鳥種麻雀(Passer montanus)和喜鵲(Pica pica);其次是常見種(16.67%)，分別為家燕(Hirundo rustica)、金腰燕(Hirundo daurica)、灰喜鵲(Cyanopica cyanus)、普通鳾(Sitta europaea);少見種相對(duì)較多(25.00%)，分別為大山雀(Parus major)、大斑啄木鳥(Dendrocopos major)、雀鷹(Accipiter nisus)、白眉姬鹟(Ficedula zanthopygia)、黃眉柳鶯(Phylloscopus inornatus)、白眉鹀(Emberiza tristrami);其余均為偶見種，所占比例也最多(50.00%)。

表1 鳥類群落的物種組成及優(yōu)勢(shì)度分析Tab.1 Species composition and dominance analysis of avian community

2.2 集團(tuán)結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)食物類型、取食方式、取食空間3個(gè)維度12類數(shù)據(jù)通過聚類分析將24種鳥分為5類，分別將其定義為:中下層偏植雜食啄拾集團(tuán)、中下層偏肉雜食啄食集團(tuán)、中上層偏肉雜食捕食集團(tuán)、空中食肉捕食集團(tuán)、地面食肉探食集團(tuán)(圖2)。

圖2 基于取食特點(diǎn)的鳥類集團(tuán)結(jié)構(gòu)Fig.2 Avian guild structure based on avian diet characteristic

2.2.1 中下層偏植雜食啄拾集團(tuán)

即棲息于林中中下層位置且偏好植物的雜食性鳥類，該類鳥類取食方式為啄取、拾取，由麻雀、喜鵲、灰喜鵲、山斑鳩、銀耳相思鳥等5種鳥類組成。其中，銀耳相思鳥不屬于該區(qū)域應(yīng)分布的鳥種，推測(cè)其為從鳥市或鳥主逃逸出來的個(gè)體，觀察期間僅1次出現(xiàn)在觀察區(qū)域內(nèi)。

2.2.2 中下層偏肉雜食啄食集團(tuán)

即棲息于林中中下層位置且偏好動(dòng)物性食物的雜食性鳥類，該類鳥類取食方式為啄食，由大斑啄木鳥、白眉姬鹟、黃眉柳鶯、白眉鹀、灰背鶇、極北柳鶯、灰頭鹀、煤山雀等8種鳥類組成。該類鳥類多為食蟲鳥類;其中灰頭鹀、白眉鹀本為食谷鳥類，但限于觀察期為二者的夏季繁殖期和繁殖后期，該期間為了雛鳥更高效率的增長(zhǎng)，食物以昆蟲為主，故灰頭鹀、白眉鹀被列為該類集團(tuán)中。

2.2.3 中上層偏肉雜食捕食集團(tuán)

即棲息于林中中上層位置且偏好動(dòng)物性食物的雜食集團(tuán)，該類鳥類的取食方式以捕食為主，由普通鳾、大山雀、紅尾伯勞、褐頭山雀、黑枕黃鸝、銀喉長(zhǎng)尾山雀等6種鳥類組成。

2.2.4 空中食肉捕食集團(tuán)

即常于空中捕食動(dòng)物性食物的鳥類，由雀鷹、普通雨燕、金腰燕、家燕等4種鳥類組成。

2.2.5 地面食肉探食集團(tuán)

即多棲息于地面通過探索的方式取食同類基質(zhì)或異類基質(zhì)中的動(dòng)物性食物，該類僅大白鷺1種鳥類。該區(qū)域觀察到的大白鷺由植物園方向飛來。

2.3 集團(tuán)鳥種優(yōu)勢(shì)度分析

由圖3可知，上述分析的5個(gè)集團(tuán)鳥種的總優(yōu)勢(shì)度具有明顯差異，其中中下層偏植雜食啄拾集團(tuán)鳥種的總優(yōu)勢(shì)度在研究區(qū)域占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，為3247.23，超過總鳥類群落的80%;其次為空中食肉捕食集團(tuán)，超過總鳥類群落的10%;其余集團(tuán)所占比例較小，均低于總鳥類群落的3%。

圖3 不同鳥類集團(tuán)鳥種的總優(yōu)勢(shì)度Fig.3 Total dominance of avian species in different avian guild

3 討論

3.1 物種組成

關(guān)于鳥類的物種組成，相比于校園面積而言確實(shí)有些少，遠(yuǎn)低于夏丹霞［16］等的觀測(cè)結(jié)果。綜合分析，可能的影響因素主要有兩種:其一是調(diào)查期間短且僅為繁殖期，該時(shí)期鳥類的活動(dòng)頻率低且活動(dòng)區(qū)域比較隱蔽，再加上直接的人車活動(dòng)影響和間接的城市噪音干擾導(dǎo)致下的數(shù)量方面的限制，觀測(cè)機(jī)率較小是客觀存在的現(xiàn)象，針對(duì)這種現(xiàn)象，我們采用了雙筒望遠(yuǎn)鏡和單筒望遠(yuǎn)鏡相結(jié)合的方式，同時(shí)輔以400 mm的單反照相機(jī)和錄音設(shè)備，針對(duì)露面時(shí)間較短的個(gè)體和只有聲音的個(gè)體進(jìn)行動(dòng)靜式的信息收集，然后進(jìn)行進(jìn)一步種類的核對(duì)，以最大限度地減小觀察誤差;其二是調(diào)查區(qū)域內(nèi)人類活動(dòng)較多，雖然選擇了早晨這種一天中最為清凈的時(shí)間段，但區(qū)域內(nèi)師生員工家屬及車輛晨讀晨練等干擾活動(dòng)仍較多，仍會(huì)一定程度地從聲音、活動(dòng)頻率、活動(dòng)強(qiáng)度等方面影響鳥類的活動(dòng)范圍和出現(xiàn)頻率。

3.2 集團(tuán)劃分

關(guān)于集團(tuán)劃分結(jié)果，本文的結(jié)果中出現(xiàn)了食物類型不同卻劃分為一個(gè)集團(tuán)的現(xiàn)象，如灰頭鹀、白眉姬鹟等。這方面的現(xiàn)象存在兩方面的解釋。一方面是調(diào)查期間為繁殖期的緣故。繁殖期是鳥類生活史周期中的關(guān)鍵時(shí)期，決定著鳥類的種群數(shù)量及下一階段的生存，尤其是需要長(zhǎng)距離遷徙的候鳥，其整個(gè)繁殖期必須完成卵孵化、雛鳥生長(zhǎng)發(fā)育、雛鳥飛翔訓(xùn)練等環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)都需要高能量食物的供給，而且時(shí)間存在限制，雜食鳥類食物組成或我們常規(guī)中所認(rèn)知的鳥類食物組成會(huì)發(fā)生季節(jié)性變化，其相應(yīng)的取食方式等也會(huì)發(fā)生改變，這是鳥類適者生存的必然選擇。另一方面是調(diào)查區(qū)域?yàn)槌鞘协h(huán)境的緣故。該區(qū)域被人為環(huán)境和人為活動(dòng)所包圍和伴隨，鳥類某一類食物會(huì)存在食物量突然不足而迅速覓食另一類食物的快速適應(yīng)現(xiàn)象。所有這兩方面的解釋，也許是鳥類針對(duì)人為環(huán)境產(chǎn)生的各類環(huán)境因素挑戰(zhàn)而做出的快速適應(yīng)現(xiàn)象，這方面有待于通過野外環(huán)境和城市環(huán)境鳥類行為方面的對(duì)比研究來進(jìn)而揭示鳥類城市化適應(yīng)的行為策略。本研究?jī)H為一個(gè)調(diào)查季節(jié)，相應(yīng)的數(shù)據(jù)也存在特殊性的現(xiàn)象，期待能在下一步的研究中進(jìn)行驗(yàn)證。

3.3 人工投食建議

關(guān)于人工投食，科學(xué)的投食之前應(yīng)該考慮的因素很多，需要投食前的科學(xué)考察，不可盲目地人工投食。投食之前應(yīng)根據(jù)投食對(duì)象進(jìn)行前期準(zhǔn)備，投食對(duì)象不同，投食的工作流程也不同。

如果針對(duì)某一單一鳥種進(jìn)行人工投食，前期準(zhǔn)備工作應(yīng)該更細(xì)更具體，主要包括:(1)不僅需要對(duì)該鳥種棲息區(qū)域內(nèi)食物量及其可獲得性進(jìn)行評(píng)估;(2)而且需要對(duì)該區(qū)域內(nèi)存在的對(duì)食物量有影響的人為干擾做出判斷;(3)更需要對(duì)該種鳥類取食的行為特點(diǎn)進(jìn)行資料收集或持續(xù)性觀察分析;(4)還需要考慮人工投食對(duì)該鳥種野生行為的影響評(píng)估等，只有這樣才可以對(duì)單一鳥種進(jìn)行人工投食。而在我們常見的愛鳥周的人工投食中，食物往往直接投入生境邊緣的道路附件區(qū)域，不僅未對(duì)人為干擾做出判斷，對(duì)該區(qū)域內(nèi)的食物量、可獲得性、投食對(duì)象的取食行為特點(diǎn)以及對(duì)鳥類野生行為的影響等方面均未進(jìn)行評(píng)估，這是非常不科學(xué)的做法，不值得提倡。關(guān)于這方面可以針對(duì)本文的研究結(jié)果進(jìn)行下一步研究。

如果對(duì)某一集團(tuán)鳥類進(jìn)行人工投食，在單一鳥種角度評(píng)估的基礎(chǔ)上，不僅應(yīng)該從整體角度對(duì)投食區(qū)域內(nèi)的鳥類群落的物種組成、居留型、優(yōu)勢(shì)種等方面進(jìn)行系列調(diào)查，還應(yīng)進(jìn)一步對(duì)鳥類群落的集團(tuán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入分析，尤其是調(diào)查資源貧瘠區(qū)域更應(yīng)該成為重中之重，根據(jù)這些綜合性分析結(jié)果決定人工投食的器材準(zhǔn)備、食物準(zhǔn)備、投放事項(xiàng)等內(nèi)容。否則，人工投食必然會(huì)存在盲目性，輕則浪費(fèi)材料，中則會(huì)給自然環(huán)境增加不和諧的因素，重則會(huì)給一些鳥類的安全帶來相應(yīng)的副作用如安全隱患等。

本文的人工投食分析屬于后一種，多鳥種組成的集團(tuán)結(jié)構(gòu)?；谠摲治鼋Y(jié)果，如果需要對(duì)東北林業(yè)大學(xué)校園及其附屬的城市林業(yè)示范基地內(nèi)繁殖期棲息的鳥類進(jìn)行人工投食，可以根據(jù)集團(tuán)結(jié)構(gòu)分析結(jié)果、集團(tuán)鳥種優(yōu)勢(shì)度等方面進(jìn)行食物類別和投放位置的選擇性實(shí)施。其中，(1)中下層偏植雜食啄拾集團(tuán)的鳥種成員優(yōu)勢(shì)度最高，超過該區(qū)域的80%，但該集團(tuán)鳥種絕大部分為伴人鳥種，是否需要人工投食，此處不議;若必須投食，可以選擇林中10 m以下的中下層位置地面放置或懸掛適于啄食的適合該集團(tuán)鳥種的粒狀或條狀食物。(2)空中食肉捕食集團(tuán)是該區(qū)域第二大優(yōu)勢(shì)集團(tuán)，超過10%，該類集團(tuán)鳥種的投食難度較大，不適合作為普通方式下食物投放的對(duì)象;如果真的需要投食，需要長(zhǎng)期保持或增加該區(qū)域植被群落環(huán)境的多樣性與自然性，這樣自然而然就能增加區(qū)域內(nèi)昆蟲類的多樣性。(3)中下層偏肉雜食啄食集團(tuán)的優(yōu)勢(shì)度較低，基本屬于野生鳥種，因此不是環(huán)境中的任何位置都適合其繁殖期利用，再加上區(qū)域內(nèi)的人類活動(dòng)以及繁殖安全距離影響，區(qū)域內(nèi)能利用的繁殖區(qū)域是非常有限的，對(duì)該類鳥類進(jìn)行投食很有必要。關(guān)于肉類食物，可以像上述一樣盡量保持或增加植被環(huán)境的多樣性與自然性，通過增加各類昆蟲多樣性的方式來增加其環(huán)境中的肉類食物量，這也適合中上層偏肉雜食捕食集團(tuán)的鳥種。此外，還可以通過地面放置或林中10 m以下懸掛的方式投放適合該集團(tuán)鳥種的適于啄食的粒狀或條狀食物。(4)中上層偏肉雜食捕食集團(tuán)也是優(yōu)勢(shì)度較低的野生鳥類，其投食方式除了維持自然環(huán)境外，還可以在林中10 m以上位置懸掛投食器投放適合該集團(tuán)成員的植物性食物。(5)地面食肉探食集團(tuán)是該區(qū)域的特殊現(xiàn)象，此處不加以討論。

因此，建議相關(guān)管理部門在一些常規(guī)性的鳥類管護(hù)活動(dòng)中，一定要慎重人工投食，必須科學(xué)投食。

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