邛海城市濕地水鳥多樣性及其干擾因素

丁 上,周 宏,張易帆,韋 偉,張澤鈞,洪明生*

(1.西華師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，四川 南充 637000;2.筠連縣第二中學(xué)校，四川 宜賓 645250)

0 引言

在眾多生態(tài)系統(tǒng)中，濕地生態(tài)系統(tǒng)不僅具有蓄洪抗旱、凈化水質(zhì)等多種生態(tài)功能，同時也具有豐富的動物多樣性[1-2]。1971年，18個國家的代表在伊朗拉姆薩爾共同簽署了《濕地公約》，其中對濕地的定義是“濕地的定義是指天然或人工、長久或暫時、靜止和流動、淡或咸的沼澤之地、泥炭之地、水域之地，包括低潮時水深不超6 m的水域”[3]。2003年，潮洛蒙等研究者將濕地分為非城市濕地與城市濕地，其中城市濕地具有多種生態(tài)功能和社會服務(wù)功能[4]。2004年，孫廣友等研究者認為城市濕地是分布于城市、城鎮(zhèn)的濕地[5]。2007年，王建華等研究者認為城市濕地是城市以內(nèi)具有水陸過渡性質(zhì)的生態(tài)系統(tǒng)[6]。邛海濕地(位于四川省西昌市城區(qū)東南處，西鄰西郊鄉(xiāng)、北鄰川興鎮(zhèn)、南鄰海南鄉(xiāng))，根據(jù)城市濕地的定義可被認為是城市濕地[5-6]。

水鳥又叫水禽。根據(jù)《濕地公約》，生態(tài)上依賴濕地的鳥類稱為濕地水鳥[3]。依據(jù)鄭光美的最新中國鳥類分類與分布名錄，濕地水鳥包含全部的鰹鳥目、鸛形目、潛鳥目、鸻形目、鶴形目、目、雁形目，以及部分的鵜形目和佛法僧目的鳥類[7]。由于水鳥作為濕地生態(tài)系統(tǒng)中的消費者，在維持食物鏈功能完整的同時，可加速生物群落物質(zhì)循環(huán)、種群動態(tài)調(diào)節(jié)、物種擴散及維護生態(tài)系統(tǒng)功能的穩(wěn)定[8]。因此，水鳥成為生態(tài)系統(tǒng)功能變化重要的指示動物類群，并用以衡量和評價濕地公園的生態(tài)恢復(fù)成效、保護現(xiàn)狀和濕地生態(tài)系統(tǒng)功能狀況[9-11]。

鑒于濕地及水鳥對生態(tài)系統(tǒng)的重要性，自1988年起，不少研究者們開始熱衷四川邛海鳥類研究。鄧其祥[12]等在四川邛海共發(fā)現(xiàn)鳥類75種；崔學(xué)振[13]等在邛海、瀘沽湖通過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)邛海有水鳥21種，瀘沽湖鳥類種類和數(shù)量相比都較少；李海濤等[14]發(fā)現(xiàn)邛海冬季濕地水鳥受偷獵、設(shè)施建筑、旅游等影響數(shù)量減少較快；田勇[15]等提出水域分區(qū)、設(shè)置安全島、種植水生植物等保護對策；李鳳琴[16]等發(fā)現(xiàn)邛海濕地留鳥以森林鳥類為主，游禽和涉禽比較缺乏。由于隨著時間的推移，邛海濕地鳥類的種類和數(shù)量可能有新的變化，加之人為改變濕地環(huán)境也可以影響鳥類的生存和種群的發(fā)展[17]。因此，本研究通過對邛海濕地現(xiàn)狀及其對水鳥影響的調(diào)查，以期為相關(guān)管理部門提供有效的保護對策[11]。此外，本研究還在邛海濕地公園水鳥的物種類別、數(shù)量以及受干擾狀況等的調(diào)查基礎(chǔ)上，統(tǒng)計分析了該區(qū)域的水鳥豐富度、多樣性及人類活動威脅的干擾類型，也可為邛海濕地的水鳥保護提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

邛海濕地(102°15′～102°18′E，27°42′～27°55′N)位于四川省涼山彝族自治州西昌市，距離西昌市城區(qū)約5 km，東鄰大興鄉(xiāng)，西鄰西郊鄉(xiāng)、北鄰川興鎮(zhèn)、南鄰海南鄉(xiāng)(見圖1)。邛海上游水系包括鵝掌河、官壩河，下游安寧河，南北最長11.5 km，東西最寬5.5 km，湖泊周長37.4 km，湖面積約為31.4 km2，平均水深 10.95 m，最深處有18.32 m，海拔1 510 m，是四川省第二大淡水湖[18]。該區(qū)域?qū)贌釒Ц咴撅L(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫17 ℃，年降水量1 000～2 000 mm，年日照數(shù)達2 000 h以上，無霜期250 d左右[18]。濕地內(nèi)水草茂盛，沼澤眾多，有海河為邛海湖唯一與下游水域相連。邛海周圍的森林主要是以偏干性云南松為主的常綠針葉林，山間坡地主要是偏濕性的常綠闊葉林，共同構(gòu)成了邛海濕地的自然景觀，為邛海的鳥類提供了良好的棲息環(huán)境[18]。另外，邛海的西岸、北岸、南岸有大面積的低洼濕地，這些地方作為邛海濕地公園的主要組成部分，也可為該地的水鳥提供良好的棲息環(huán)境[18]。目前，受經(jīng)濟發(fā)展和人為活動影響，邛海濕地內(nèi)鳥類的棲息地受到影響，鳥類多樣性變化較為明顯。

圖1 研究區(qū)域示意圖Fig.1 Study area schematic diagram

1986年，邛海被評為四川省省級風(fēng)景名勝區(qū)。1997年，《涼山彝族自治州邛海保護條例》頒布，對邛海實施了最嚴厲的保護措施；2002年，邛海被評為國家級風(fēng)景名勝區(qū)；2009年，西昌市陸續(xù)投入50多億元，實施了邛海濕地恢復(fù)工程；2014年，恢復(fù)工程完工，已建成觀鳥島濕地公園、夢里水鄉(xiāng)濕地、煙雨鷺洲濕地公園、西波鶴影濕地、夢尋花海濕地、夢回田園濕地，邛海成為中國最大城市濕地。

2 研究方法

2.1 鳥類調(diào)查

野外鳥類調(diào)查采用以樣線法和樣點法結(jié)合的方法進行調(diào)查[19]。樣線距離邛海濕地水域5～10 m，在邛海濕地的東南西北4個方向分別設(shè)置4條樣線，每條樣線長度約為1～2 km；在每條樣線上，每隔150～200 m的區(qū)域設(shè)置1個樣點，樣點區(qū)域周圍應(yīng)較空曠，便于觀察；觀測時，以平均2 km/h速度沿樣線步行觀察，每個樣點停留觀察5 min[20]。

調(diào)查時間在2016年1月、10月、11月，調(diào)查工具包括GPS、OLYMPUS (奧林巴斯)10×42倍的雙筒望遠鏡。通過望遠鏡對邛海濕地鳥類進行調(diào)查[9]，調(diào)查過程中可以輔以鳴聲辨別和拍攝照片錄取視頻等方法[11]，結(jié)合鳥類的飛行姿態(tài)和鳴聲、體型、羽色等特征依據(jù)《中國野外鳥類手冊》鑒定鳥類的種類，并記數(shù)[21]。調(diào)查日期要盡量避開雨天、霧天和大風(fēng)天，以減少不良天氣造成的偶然誤差[22]。

為了避免重復(fù)計數(shù)，僅記錄由前方向后方飛行的個體[23]。水鳥種群數(shù)量等級劃分為：種群數(shù)量>500只，為優(yōu)勢種(+++) ；100<種群數(shù)量<500只，為常見種(++) ； 種群數(shù)量<100只為稀少種(+)[9]。

2.2 干擾調(diào)查

在進行樣線調(diào)查水鳥的同時，觀察記錄各條樣線上的干擾邛海水鳥的因素以及受威脅強度。其中：受干擾類型根據(jù)威脅的主體分為旅游(樣線100 m內(nèi)有旅游開發(fā))、交通(樣線100 m內(nèi)有公路)、娛樂業(yè)(樣線100 m內(nèi)有休閑娛樂)、設(shè)施建筑(樣線200 m內(nèi)有設(shè)施建筑)、水污染(樣線100 m內(nèi)有污水排放)、漁業(yè)(水域中有養(yǎng)魚捕魚現(xiàn)象)等[24]；受威脅強度分為弱、中、強3個等級。

2.3 多樣性分析

該區(qū)域水鳥多樣性狀況用多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)來評價，物種多樣性采用Shannon-Wiener指數(shù)，Shannon-Wiener其指數(shù)越高，多樣性越復(fù)雜[25]，其計算公式為：

(1)

其中：Pi是物種i的個體數(shù)占總的個體數(shù)比例；H為物種的多樣性指數(shù)，S為物種數(shù)。

(1)式中對數(shù)的底可取2、e和10，但單位不同，分別為nit，bit和die，本研究中底數(shù)取e。物種均勻度指數(shù)采用Pielou指數(shù)，相同Shannon-Wiener指數(shù)下，Pielou指數(shù)越高，多樣性越復(fù)雜[26]，計算公式為：

(2)

其中：S為物種數(shù)，H為物種的多樣性指數(shù)，J為均勻度指數(shù)。

2.4 干擾遇見率

干擾遇見率=該樣線中遇見干擾的樣點數(shù)/該樣線的總樣點數(shù)×100%[27]。

3 結(jié)果與分析

3.1 群落組成和數(shù)量

參考鄭光美[7]等的分類依據(jù)，在2016年1月、10月、11月的水鳥調(diào)查中，共記錄到水鳥29種2 531只，隸屬于7目8科24屬(見表1)。其中：1月共調(diào)查到水鳥22種1 617只，隸屬于7目7科17屬；10月共調(diào)查到水鳥12種273只，隸屬于6目6科12屬；11月共調(diào)查到18種641只，隸屬于6目6科15屬[7]；在1月、10月、11月的水鳥調(diào)查中，10月數(shù)量最少，11較多，1月最多，其中1月增加的鳥類主要屬于雁形目、鸻形目、鶴形目。

在此次記錄中，鶴形目數(shù)量最多，共有871只，占比約34.39%，其次是雁形目共500只，占比約19.74%；在科水平上，數(shù)量最多的是秧雞科共871只，占比約34.39%，其次是鴨科，共500只，占比約19.74%。在種水平上，白骨頂雞(Fulicaatra)數(shù)量最多，共計714只，約占總的28.19%，其次是紅嘴鷗(Chroicocephalusridibundus)，共計487只，約占19.23%(見表1)。

所有水鳥中共有國家級重點保護鳥類有1種，屬國家級二級保護鳥類，為鴛鴦(Aixgalericulata)；四川省級重點保護鳥類有4種，包括白鷺(Egrettagarzetta)、鳳頭(Podicepscristatus)、普通鸕鶿、小(Tachybaptusruficollis)。在留居類型上，有旅鳥3種，留鳥7種，冬候鳥19種(見表1)。

表1 四川省邛海濕地水鳥名錄Tab.1 List of waterbirds in Sichuan Qionghai wetland

注:保護級別:II,國家 II 級重點保護鳥類;省級。 居留類型: R為留鳥;W為冬候鳥;P為旅鳥。數(shù)量級別:+++為優(yōu)勢種;++為常見種;+為稀少種。

3.2 水鳥群落多樣性

通過分析發(fā)現(xiàn)，四川邛海濕地水鳥群落的Shannon-Winer多樣性指數(shù)為2.37。2016年1月、10月、11月水鳥群落的Shannon-Winer多樣性指數(shù)分別為2.77、2.01、2.55。其中，多樣性指數(shù)在 1月最高，在10月最低(見圖2)。

該濕地水鳥Pielou均勻度指數(shù)為0.70，2016年1月、10月、11月水鳥Pielou均勻度指數(shù)分別為0.90、0.81、0.88。Pielou均勻度指數(shù)在1月最高，10月最低(圖3)，與Shannon-Winer多樣性指數(shù)呈現(xiàn)類似變化規(guī)律(見圖3)。

圖2 邛海水鳥Shannon-Winer多樣性指數(shù)Fig.2 Shannon-Winer index of Qionghai waterbirds

圖3 邛海水鳥Pielou均勻度指數(shù)Fig.3 Pielou index of Qionghai waterbirds

3.3 干擾因素

在干擾調(diào)查中，數(shù)據(jù)顯示邛海濕地水鳥主要受到干擾類型為旅游，其中邛海水鳥干擾因素的遇見率由大到小依次為旅游>交通>娛樂業(yè)>設(shè)施建筑>水污染>漁業(yè)>漁業(yè)(見圖4)。同時，邛海濕地水鳥受人為干擾的強度大部分為中度威脅，占比50.47%，其次是弱度威脅，占比42.06%(見圖5)。

圖4 邛海濕地受干擾的因素Fig.4 Disturbance factors in qionghai wetland

圖5 邛海濕地受人為干擾的強度Fig.5 Intensity of human disturbance in qionghai wetland

4 討論

4.1 邛海水鳥多樣性歷史變化

本次水鳥調(diào)查主要記錄了邛海濕地水鳥有29種2 531只，而李海濤[18]等在1988年、1999年、2006年和2007年邛海鳥類調(diào)查共記錄到水鳥26種，相比增加了3種。與歷史數(shù)據(jù)相比，本次水鳥調(diào)查中調(diào)查到的水鳥少了鵲鴨(Bucephalaclangula)、針尾鴨(Anasacuta)、羅紋鴨(Anasfalcate)、白眼潛鴨(Aythyanyroca)、栗葦鳽(Ixobrychuscinnamomeus)、劍鸻(Charadriushiaticulaplacidus)、金眶鸻(Charaderiusdubius)、扇尾沙錐(Capellagallinagogallinago)、白腰草鷸(Tringaochropus)、林鷸(T.glareola)、烏足濱鷸(Calidristemminckii)，共11種，其中7種為涉禽；增加了綠頭鴨(Anasplatyrhynchos)、斑嘴鴨(Anaszonorhyncha)、赤膀鴨(Marecastrepera)、赤頸鴨(MarecaPenelope)、赤嘴潛鴨(Nettarufina)、普通秋沙鴨(Mergusmerganser)、鴛鴦(Aixgalericulata)、黑水雞(Gallinulachloropus)、白胸苦惡鳥(Amaurornisphoenicurus)、紫水雞(Porphyrioporphyrio)、普通秧雞(Rallusindicus)、漁鷗(Ichthyaetusichthyaetus)、普通翠鳥(Alcedoatthis)、白胸翡翠(Halcyonsmyrnensis)共14種，其中9種為游禽[18]?？傮w上來看，邛海濕地水鳥的物種和數(shù)量均有所增加。其中，白骨頂雞(Fulicaatra)的數(shù)量都是最多的，占28.19%，是邛海濕地的優(yōu)勢物種，這與李海濤[18]等關(guān)于邛海鳥類的研究結(jié)論相似。

對增加以及減少的鳥類按照生活習(xí)性進行分類，增加的水鳥主要是游禽，減少的水鳥主要是涉禽。涉禽減少的原因主要有邛海部分水岸線被水泥硬化，淺水區(qū)減少，水岸邊隱蔽的草叢區(qū)域減少，涉禽類水鳥活動區(qū)域減少，取食、繁殖等活動變得困難；同時，涉禽活動區(qū)域主要在水岸線附近，容易受到人為干擾。游禽增加的原因主要是游禽可以在邛海水域中心區(qū)域活動，受到干擾的強度較小，同時涉禽的減少為游禽的生存提供更多的食物和生存空間。為此，建議設(shè)置不干擾區(qū)域[28]，在距離水域200 m以內(nèi)的區(qū)域禁止新設(shè)建筑。

4.2 邛海水鳥多樣性季節(jié)變化

邛海濕地的水鳥多樣性指數(shù)主要由物種數(shù)和均勻指數(shù)評定，即用Shannon-Winer多樣性指數(shù)和Pielou 均勻度指數(shù)來表示。通過分析數(shù)據(jù)，邛海濕地的水鳥10月、11月、1月的Shannon-Winer多樣性指數(shù)分別是2.01、2.55、2.77，Pielou 均勻度指數(shù)分別為0.81、0.88、0.90。無論從Shannon-Winer多樣性指數(shù)來看，還是Pielou 均勻度指數(shù)來看，冬季(11月、1月)指數(shù)均高于秋季(10月)指數(shù)，這表明相對于秋季來說，冬季的水鳥多樣性更豐富。其中1月的Shannon-Winer多樣性指數(shù)和Pielou 均勻度指數(shù)都是調(diào)查月份中最高的，這說明水鳥在1月遷徙達到穩(wěn)定[9]。在1月、10月、11月邛海水鳥調(diào)查中，10月數(shù)量最少，11較多，1月最多。其中1月增加的鳥類主要屬于雁形目、鸻形目等冬候鳥。這說明1月邛海水鳥多樣性增加的原因的是遷徙的冬候鳥在1月聚集于邛海，這與姚剛[29]等提出的冬季遷徙水鳥的時序一致。

4.3 邛海濕地的干擾因素

在干擾因素中，邛海濕地人為干擾的影響十分嚴重，其中主要的人為干擾因數(shù)是旅游。有研究表明，城市景觀建筑的增加對水鳥的生存有較大的負面影響[30]；城市旅游快速發(fā)展會增加濕地生態(tài)系統(tǒng)的負荷，無法正常進行生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)功能[31]。另外，公路分隔邛海水鳥的棲息環(huán)境，其交通噪音也影響了鳥類的信息傳遞，如影響了捕食者與被捕食者之間的信息傳遞[32]。此外，水鳥物種的多樣性還與建筑物有關(guān)，建筑物比例越多，鳥類多樣性越少[33]?？梢姡糜?、交通、設(shè)施建筑、娛樂業(yè)、水污染等對邛海濕地及其水鳥造成了一定的破壞。為此，筆者建議：在邛海濕地旅游區(qū)域多設(shè)置鳥類保護警示語及科普知識牌；優(yōu)化旅游路線及減少游船數(shù)量，以控制游客進入水鳥集中區(qū)域[34]。

4.4 邛海城市濕地與同域自然濕地的差異

邛海濕地和瀘沽湖濕地(100°45′～100°51′E,27°41′～27°45′N)都位于四川涼山彝族自治州，其中瀘沽湖濕地位于鹽源縣四面環(huán)山南鄰云南，是與邛海濕地同域的自然濕地[13]。有研究者在瀘沽湖濕地發(fā)現(xiàn)水鳥35種，比本次邛海濕地水鳥調(diào)查多了6種，說明自然濕地的水鳥多樣性比城市濕地豐富；在瀘沽湖發(fā)現(xiàn)的16種水鳥(其中游禽9種，涉禽7種)，在本次邛海濕地調(diào)查中沒有發(fā)現(xiàn)，說明在自然濕地中，游禽和涉禽的多樣性更加豐富。此外，在干擾調(diào)查中，邛海濕地的主要干擾因數(shù)是旅游，而瀘沽湖濕地的主要干擾因素是濫砍濫伐，其次是水污染、旅游[35]，說明城市濕地的主要干擾因素是旅游，自然濕地的主要干擾因素是當(dāng)?shù)鼐用癫缓侠淼纳a(chǎn)生活方式。