陜西牧馬河國(guó)家濕地公園鳥類群落組成及多樣性分析

王 琦， 顏文博*， 徐曉麒， 黃 浩， 段 延

(1.陜西理工大學(xué) 生物科學(xué)與工程學(xué)院， 陜西 漢中 723000；2.陜西省資源生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 陜西 漢中 723000；3.陜西省漢中市西鄉(xiāng)縣野生動(dòng)植物保護(hù)管理站， 陜西 西鄉(xiāng) 723501)

鳥類特別是濕地水鳥是濕地生態(tài)系統(tǒng)中重要的消費(fèi)者，也是濕地生態(tài)系統(tǒng)中的特有生物類群[1]。因此，鳥類多樣性的群落結(jié)構(gòu)組成特點(diǎn)不僅反映濕地生態(tài)系統(tǒng)中鳥類群落結(jié)構(gòu)的組成，還可以反映濕地生態(tài)系統(tǒng)的生境優(yōu)良程度，并能對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測(cè)起到較好的快速指示作用[2]。濕地水鳥處于濕地生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈頂端，與人類所處的營(yíng)養(yǎng)級(jí)最接近，因此用濕地鳥類作為環(huán)境指示生物研究人類所面臨的濕地環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)更有參考價(jià)值[3]。但是關(guān)于陜西牧馬河國(guó)家濕地公園內(nèi)的鳥類資源現(xiàn)狀和種類分布目前還沒有相關(guān)報(bào)道，因此，為了了解公園內(nèi)的鳥類多樣性及群落組成特征，課題組于2016年8月至2017年7月調(diào)查了公園內(nèi)的鳥類種類、數(shù)量及分布，旨在為公園的生物多樣性保護(hù)和科學(xué)管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 陜西牧馬河國(guó)家濕地公園自然概況

陜西牧馬河國(guó)家濕地公園(107°35′16″E～107°50′37″E，32°55′55″N～33°01′12″N)地處陜西省西鄉(xiāng)縣境內(nèi)，為長(zhǎng)江最大支流漢江支流牧馬河水系，總面積1744 ha。濕地公園西起沙河鎮(zhèn)馬蹤村，東至城關(guān)鎮(zhèn)喬山村；公園范圍內(nèi)牧馬河濕地流域長(zhǎng)約31.6 km，牧馬河支流涇洋河長(zhǎng)約12.7 km，公園寬約0.2～0.8 km。

濕地公園位于中國(guó)南北氣候的分界線秦嶺—淮河附近，屬北亞熱帶半濕潤(rùn)季風(fēng)區(qū)。全年氣候溫和，四季分明，夏無(wú)酷熱，秋多陰雨，冬無(wú)嚴(yán)寒，少雨雪；平均氣溫14.4 ℃，極端最高氣溫39.7 ℃，極端最低氣溫-10.6 ℃。年均降水量1100～1200 mm。平均蒸發(fā)量457.2 mm，平均年徑流量23.59億立方米。公園處于西鄉(xiāng)縣中部盆地，為新生代第四紀(jì)斷陷盆地上發(fā)育起來(lái)的沖積盆地，海拔450～550 m。土壤主要以水稻土、紫色土和潮土為主。

濕地公園位于具有生態(tài)保護(hù)國(guó)家戰(zhàn)略意義的“秦巴山區(qū)水源涵養(yǎng)及生物多樣性保護(hù)重要功能區(qū)”。公園的主體濕地類型為永久性河流濕地，還包括河流兩岸的庫(kù)塘濕地和沼澤濕地，是典型的漢江谷地濕地。在水源涵養(yǎng)、土壤保持和生物多樣性維持及對(duì)周邊地區(qū)的生態(tài)調(diào)節(jié)等方面起到巨大作用，具有較高的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。公園內(nèi)生態(tài)環(huán)境復(fù)雜，鳥類群落組成多樣，形成眾多鳥類的棲息地，對(duì)各種候鳥的遷徙、繁殖及生存狀態(tài)有著重要意義。

2 研究方法

2.1 調(diào)查方法

2016年8月至2017年7月，采用樣線法調(diào)查濕地公園內(nèi)的鳥類多樣性。每季度進(jìn)行1次野外樣線調(diào)查，每次野外工作時(shí)間5～7 d，參加人員3～5人。根據(jù)《陜西牧馬河國(guó)家濕地公園總體規(guī)劃》，將生境劃分為濕地群落、林地群落、農(nóng)田群落、居民點(diǎn)4大類生境類型，其中濕地群落還劃分為水域、河心洲、河灘、草本沼澤、灌叢沼澤5種類型。野外取樣方法采用分層取樣，在濕地公園內(nèi)總共布設(shè)野外調(diào)查樣線45條(濕地群落20條、林地群落10條、農(nóng)田群落10條、居民點(diǎn)5條)。每條樣線的平均長(zhǎng)度為3 km，調(diào)查時(shí)行進(jìn)速度為1～1.5 km/h。由于林地和開闊地的可視度不同，根據(jù)目測(cè)可視度將樣線寬度在50～200 m范圍內(nèi)調(diào)整。采用雙筒望遠(yuǎn)鏡(尼康A(chǔ)CULON 12×50)、單筒望遠(yuǎn)鏡(KOWA TSN-884單筒觀鳥鏡)和照相機(jī)(佳能5D MarkⅢ長(zhǎng)焦鏡頭)進(jìn)行觀察記錄，鳥類識(shí)別采用目擊并結(jié)合鳴叫聲進(jìn)行確認(rèn)。對(duì)小群鳥類的數(shù)量進(jìn)行直接計(jì)數(shù)，而大群鳥類采用“集團(tuán)統(tǒng)計(jì)法”，大致估計(jì)出鳥類數(shù)量[4]。為避免鳥類調(diào)查數(shù)據(jù)重復(fù)，在野外調(diào)查時(shí)僅對(duì)由前向后飛的鳥類進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì)，而由后向前飛的鳥類不進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，從而保證鳥類調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[4]。

2.2 數(shù)據(jù)處理

2.2.1 鳥類多樣性

本研究采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)統(tǒng)計(jì)濕地公園鳥類群落組成的多樣性，計(jì)算公式為

式中S為調(diào)查到的鳥類物種種數(shù)，Pi為鳥類物種i的數(shù)量占所有鳥類物種數(shù)量的比例。

2.2.2 鳥類的均勻度

本研究用Pielou指數(shù)統(tǒng)計(jì)濕地公園鳥類群落的物種均勻度，計(jì)算公式為

J=H′/lnS，

式中H′指Shannon-Wiener多樣性指數(shù)。

2.2.3 不同生境群落的鳥類相似性

本研究統(tǒng)計(jì)牧馬河國(guó)家濕地公園不同生境群落的鳥類相似性，計(jì)算公式為

X=2C/(a+b)，

式中X為不同生境群落的相似性，a是樣本(或群落)A中的鳥類種數(shù)，b是樣本(或群落)B中的鳥類種數(shù)，C是樣本(或群落)a和b中共有的鳥類種數(shù)[5-6]。

2.2.4 不同生境群落的優(yōu)勢(shì)種

本研究統(tǒng)計(jì)牧馬河國(guó)家濕地公園不同生境群落的鳥類優(yōu)勢(shì)種，計(jì)算公式為

Ti=Ni/N，

其中Ti為群落中優(yōu)勢(shì)種指數(shù)，Ni為群落中第i個(gè)物種的個(gè)數(shù)，N為群落中物種總個(gè)數(shù)。當(dāng)Ti≥10%時(shí)，該物種為優(yōu)勢(shì)種，當(dāng)10%>Ti≥1%時(shí)，該物種為常見種，Ti<1%時(shí)，該物種為偶見種。

3 結(jié) 果

3.1 鳥類多樣性

調(diào)查結(jié)果顯示，陜西牧馬河國(guó)家濕地公園共有鳥類17目40科105種。各科鳥類在種數(shù)上存在較大差異。種類較多的科有鴨科(Anatidae)、鷺科(Ardeidae)、鷸科(Scolopacidae)、噪鹛科(Leiothrichidae)等，這4科的種數(shù)分別為12種、10種、7種、6種，分別占總數(shù)的11.43%、9.52%、6.67%、5.71%。雀形目鳥類41種，占鳥類總數(shù)的39.05%。鵜形目鳥類有朱鹮(Nipponianippon)、大白鷺(Egrettaalba)、蒼鷺(Ardeacinerea)等2科11種，占總數(shù)的10.48%。雁形目鳥類有小天鵝(Cygnuscolumbianus)、鴛鴦(Aixgalericulata)、豆雁(Anserfabalis)、赤麻鴨(Tadornaferruginea)等12種，占總數(shù)的11.43%。鷹形目鳥類有金雕(Accipiterchrysaetos)、雀鷹(Accipiternisus)等猛禽4種，占總數(shù)的3.81%。鶴形目鳥類有白骨頂(Fulicaatra)、白胸苦惡鳥(Amaurornisphoenicurus)、普通秧雞(Rallusaquaticus)3種，占總數(shù)的2.86%。鸻形目鳥類有反嘴鷸(Recurvirostraavosetta)、鹮嘴鷸(Ibidorhynchastruthersii)、鳳頭麥雞(Vanellusvanellus)等4科14種，占總數(shù)的13.33%。佛法僧目鳥類有藍(lán)翡翠(Halcyonpileata)等2科4種，占總數(shù)的4.76%。調(diào)查的鳥類中，中國(guó)家Ⅰ級(jí)保護(hù)鳥類有朱鹮和金雕2種，屬國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)的鳥類有小天鵝、紅隼、鴛鴦、紅腳鸮(Outsscops)、雀鷹、普通鵟(Buteobuteo)、赤腹鷹(Accipitersoloensis)、斑頭鵂鹠(Glaucidiumcuculoides)、短耳鸮(Asioflammeus)9種(表1)。

續(xù)表

注：居留型：●留鳥，▲夏候鳥，■旅鳥，▼冬候鳥；區(qū)系：□古北種，◇東洋種，○廣布種；生境：W濕地，F(xiàn)林地，C農(nóng)田，R居民點(diǎn)

3.2 區(qū)系及群落特征

在濕地公園分布的105種鳥類中，東洋界物種35種，占33.33%；古北種36種，占34.29%；廣布種34種，占32.38%。濕地公園內(nèi)共發(fā)現(xiàn)留鳥56種，占53.33%；夏候鳥22種，占20.95%；冬候鳥17種，16.19%；旅鳥10種，占9.53%。鴨科中有半數(shù)為冬候鳥，其余為旅鳥；鷺科中半數(shù)為留鳥(表1)。

3.3 不同群落間的鳥類多樣性和鳥類均勻性

調(diào)查結(jié)果顯示，在濕地公園內(nèi)的4種生境群落中，濕地群落鳥類的多樣性最高，其中71.43%的鳥類均在濕地公園的濕地群落中出現(xiàn)，主要鳥類種類有雁形目、鵜形目和鸻形目等。而且濕地群落中鳥類的均勻性也是最高。在牧馬河國(guó)家濕地公園的4種生境群落中，鳥類多樣性的排序結(jié)果：濕地群落>林地群落>農(nóng)田群落>居民點(diǎn)；鳥類的均勻性排序結(jié)果：濕地群落>林地群落>農(nóng)田群落>居民點(diǎn)(表2)。在牧馬河國(guó)家濕地公園的4種生境群落中，林地群落與農(nóng)田群落的鳥類物種相似性最高(X=0.69)，農(nóng)田與居民點(diǎn)間鳥類物種相似性次之(X=0.5)，濕地群落與林地群落間鳥類相似性最低(X=0.31)(表3)。濕地群落中鳥類的優(yōu)勢(shì)種為赤麻鴨和綠頭鴨(Anasplatyrhynchos)，林地群落為樹麻雀(Passermontanus)，農(nóng)田群落為樹麻雀、灰鹡鸰(Motacillacinerea)和白鹡鸰(Motacillaalba)，居民點(diǎn)為白鹡鸰和家燕(Hirundorustica)。

表2 陜西牧馬河國(guó)家濕地公園不同生境群落中鳥類多樣性、均勻性及優(yōu)勢(shì)種

表3 陜西牧馬河國(guó)家濕地公園不同生境群落間的鳥類相似性

4 討 論

根據(jù)鄭光美《中國(guó)鳥類分類與分布名錄》[7]的鳥類分類系統(tǒng)，在陜西牧馬河國(guó)家濕地公園內(nèi)共記錄到鳥類105種，隸屬于17目40科，占陜西秦嶺與大巴山地區(qū)的鳥類種數(shù)(475)的22.11%[8]?？梢姰?dāng)?shù)伉B類資源相對(duì)豐富。在記錄到的105種鳥類中，鵜形目、鸻形目和雁形目的物種數(shù)共有37種，占非雀形目鳥類種數(shù)的75.81%，占濕地公園內(nèi)鳥類物種總數(shù)的35.24%。因此，鵜形目、鸻形目和雁形目是陜西牧馬河國(guó)家濕地公園的濕地水鳥的主要組成部分。這些結(jié)果說(shuō)明濕地水鳥在牧馬河國(guó)家濕地公園鳥類群落占據(jù)了較大的物種優(yōu)勢(shì)，體現(xiàn)了牧馬河濕地公園的濕地鳥類群落的組成特點(diǎn)。

牧馬河國(guó)家濕地公園的鳥類群落以留鳥型居主導(dǎo)地位，占總數(shù)的53.33%，這一特點(diǎn)與長(zhǎng)江流域其他濕地公園的鳥類居留型特征基本一致[9-11]。究其原因，雖然牧馬河國(guó)家濕地公園位于長(zhǎng)江流域上游，但是濕地公園所處緯度仍然較低，而且位于秦嶺—巴山之間的漢中盆地，氣候溫暖，同時(shí)食物資源充足，有利于鳥類的越冬與繁殖。例如在其他地區(qū)白鷺一般是候鳥，而在牧馬河國(guó)家濕地公園內(nèi)為留鳥，一年四季都在濕地公園內(nèi)覓食。在冬季，牧馬河國(guó)家濕地公園成為綠頭鴨、綠翅鴨等雁形目鳥類的越冬場(chǎng)所，經(jīng)?？梢杂^察到幾百上千只的雁形目鳥類集成大群覓食休息。

牧馬河國(guó)家濕地公園在動(dòng)物地理區(qū)劃上屬于古北界與東洋界的交界地區(qū)。我們的研究結(jié)果顯示鳥類的古北種與東洋種的比例相近。國(guó)家一級(jí)保護(hù)動(dòng)物朱鹮，國(guó)家二級(jí)保護(hù)動(dòng)物小天鵝、鴛鴦等古北種，陜西省重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物中白鷺、白鷺、牛背鷺等東洋種，都在牧馬河國(guó)家濕地公園內(nèi)觀察記錄到。由于鳥類具有較強(qiáng)的飛翔能力，它們的活動(dòng)范圍一般比較大；而且鳥類的活動(dòng)空間區(qū)域還可以隨著季節(jié)氣候的變化而變化，有些鳥類(例如雁形目)還具有遷徙現(xiàn)象，這些因素可能導(dǎo)致濕地公園內(nèi)的鳥類分布型成分出現(xiàn)南北混雜的現(xiàn)象。

牧馬河國(guó)家濕地公園不同生境群落的鳥類物種多樣性具有較大差異，導(dǎo)致這種鳥類多樣性差異的重要因素可能是濕地公園內(nèi)生境結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的差異。Shannon-Wiener多樣性指數(shù)具有二元性特征，反映的是物種豐富度和均勻度兩項(xiàng)特征，因此可以定量地反映出牧馬河國(guó)家濕地公園內(nèi)不同生境群落之間的鳥類多樣性結(jié)構(gòu)特征[12]。在牧馬河國(guó)家濕地公園內(nèi)的4種生境群落中，濕地生境鳥類群落多樣性指數(shù)和均勻性指數(shù)最高。主要原因可能是由于濕地生境的空間異質(zhì)性最高，在牧馬河濕地生境分布著豐富的水生植物、浮游生物、底棲動(dòng)物、昆蟲和魚類等，因此在牧馬河濕地公園的濕地生境內(nèi)鳥類的食物豐富，而且具有較好的隱蔽條件；這些環(huán)境因素可以吸引大量水鳥前來(lái)覓食、棲息、繁殖和越冬。根據(jù)生態(tài)系統(tǒng)食物網(wǎng)的營(yíng)養(yǎng)級(jí)原理，群落的物種多樣性越高，群落的營(yíng)養(yǎng)通道就越廣，因而群落結(jié)構(gòu)就越穩(wěn)定[13]。因此，牧馬河國(guó)家濕地公園內(nèi)濕地生境具有最大的穩(wěn)定群落結(jié)構(gòu)。

鳥類群落間的相似性是研究和比較群落結(jié)構(gòu)特征、組織水平及其功能的一個(gè)重要指標(biāo)[14]。牧馬河國(guó)家濕地公園內(nèi)林地群落的鳥類組成與農(nóng)田群落鳥類的組成相似性最高為0.69；其次是農(nóng)田群落鳥類組成與居民點(diǎn)鳥類組成；濕地群落鳥類組成與林地群落鳥類組成之間的相似性指數(shù)最小為0.31。牧馬河國(guó)家濕地公園內(nèi)濕地群落鳥類組成與其他3種生境類型的相似性均較低，小于0.50，表明牧馬河國(guó)家濕地公園內(nèi)濕地群落與其他3種生境的群落結(jié)構(gòu)具有較大差異。導(dǎo)致這種結(jié)果的原因可能是濕地鳥類對(duì)環(huán)境變化非常敏感，牧馬河濕地公園內(nèi)濕地生境與其他3種生境類型環(huán)境差異較大，導(dǎo)致群落結(jié)構(gòu)也具有較大的差異，群落環(huán)境可以通過影響鳥類食物資源(如植物、昆蟲等)的種類組成和數(shù)量分布，進(jìn)而對(duì)鳥類的種類、數(shù)量及其群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響[15]。