南京老山國家森林公園繁殖期鳥類組成及年間變化

陳泰宇 張嘯然 楊再璽 張 芳 許 鵬 魯長虎

(南京林業(yè)大學生物與環(huán)境學院，南京，210000)

城市鳥類是生物多樣性的重要組成部分，常被用于評價城市生態(tài)系統(tǒng)健康狀況，長期受到鳥類學家和城市自然保護者的廣泛關注[1-3]。城市森林公園兼有城市棲息地與森林生境的特征，一方面改善城市環(huán)境，滿足城市居民休憩娛樂的需求，另一方面作為城市鳥類的重要棲息地，為鳥類提供較為安全的生存和繁殖場所[4]。城市的快速發(fā)展會導致鳥類的群落發(fā)生變化[5]，尤其是繁殖期的鳥類，更易受人為干擾、生境穩(wěn)定性和食物可獲得性等因素影響[6]。近年來，關于城市森林鳥類群落的研究得到迅速的發(fā)展，大量研究主要集中在鳥類群落組成、季節(jié)性變化以及探討鳥類群落變化因素等方面[6-8]，缺乏連續(xù)多年的監(jiān)測研究[9]。通過開展長期的鳥類監(jiān)測，可以了解鳥類種群數(shù)量的變化，分析鳥類與諸多環(huán)境因子之間的關系，從而為制定保護計劃和開展環(huán)境管理提供科學依據(jù)[10]。

南京老山國家森林公園位于南京市浦口區(qū)中部，是江蘇境內最大的國家級森林公園。園區(qū)內地形復雜、動植物資源豐富[11]。但是，目前尚未有關于南京老山國家森林公園鳥類多樣性的報道。為了了解老山森林公園繁殖期鳥類群落特征，我們于2014—2018年采用固定樣線法對該地區(qū)鳥類群落進行了系統(tǒng)地調查，分析鳥類群落組成及年間動態(tài)變化規(guī)律，以期為該地區(qū)鳥類多樣性的保護及環(huán)境監(jiān)測提供基礎資料。

1 研究地概況

南京老山國家森林公園(118°21′—119°14′E，31°14′—32°37′N)地處南京市浦口區(qū)中部，東臨南京長江大橋，西靠安徽滁河，東西長20 km，南北寬3—5 km，總面積約7 500 hm2。該地區(qū)屬亞熱帶與暖溫帶過渡地帶，具有北亞熱帶氣候特征，年平均氣溫15.3 ℃，無霜期228 d，年平均降水量1 000—1 050 mm，主要集中于4—8月。該地區(qū)植物資源豐富，包括種子植物109科751種和蕨類植物20科47種[11]。植被類型與氣候一樣具有明顯的由北亞熱帶向溫帶過渡的特點，為典型地帶性植被類型的落葉、常綠闊葉混交林。常見樹種有馬尾松(Pinusmassoniana)、黑松(Pinusthunbergii)、麻櫟(Quercusacutissima)、樸樹(Celtissinensis)、石楠(Photiniaserratifolia)和冬青(Ilexchinensis)等；此外，還有金蕎麥(Fagopyrumdibotrys)、杜仲(Eucommiaulmoides)、青檀(Pteroceltistatarinowii)、野大豆(Glycinesoja)、明黨參(Changiumsmyrnioides)等國家重點保護的珍稀瀕危植物[11]。

2 研究方法

2.1 調查方法

根據(jù)老山國家森林公園地形、地貌特征及生境類型布設3條長約2—3 km的固定樣線(圖1)。老山東北部區(qū)域為珍珠泉旅游度假區(qū)，中部區(qū)域接壤人口密集的浦口城區(qū)，所選樣線主要集中在人為干擾較少的西南部區(qū)域，生境類型以落葉、常綠闊葉林為主，輔以竹林、溪流、水庫、農田等，基本覆蓋了整個調查區(qū)域的不同生境類型和不同海拔。2014—2018年，每年5月上旬沿樣線進行第1次調查，6月上旬進行第2次，共調查10次。調查時間主要集中在晴朗無風的早晨(5：30—8：30)。調查中2—3人1組，以1.2—1.5 km/h的速度前進，并使用Nikon雙筒望遠鏡(ACULON A211，10×42)、Sony錄音筆(ICD-PX470)和Canon數(shù)碼相機(SX60 HX)，對樣線兩側50 m內觀察到的鳥類種類和數(shù)量進行記錄。鳥類識別參照《中國鳥類野外手冊》[12]。

2.2 統(tǒng)計方法

鳥類分類和居留型的劃分參照《中國鳥類分類與分布名錄》[13]。保護等級劃分依據(jù)《國家重點保護野生動物名錄》和《江蘇省重點保護鳥類名錄》[14]。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析在SPSS 20.0中進行，采用獨立樣本t檢驗分析不同月份鳥類物種數(shù)和密度的差異，顯著性水平取0.05。采用Excel進行其他數(shù)據(jù)處理和作圖。

圖1 南京老山森林公園鳥類監(jiān)測樣線分布Fig.1 Nanjing Laoshan National Forest Park and line transet distribution

優(yōu)勢種測定采用RB頻率指數(shù)，RB頻率指數(shù)在500以上的為優(yōu)勢種，在200—500的為常見種，在200以下的為稀有種[15]。鳥類多樣性指數(shù)(H′)采用 Shannon-Wiener多樣性指數(shù)[16]，均勻度指數(shù)(J)采用Pielou均勻度指數(shù)[17]，優(yōu)勢度指數(shù)(C)采用Simpson生態(tài)優(yōu)勢度指數(shù)，鳥類群落相似性系數(shù)(M)采用S?renson相似性系數(shù)[18]。公式如下：

(1)RB頻率指數(shù)

RB=(d/D)×(N/D)×100

式中，d為遇見該種鳥的天數(shù)；D為調查工作總天數(shù)；N為遇見該種鳥的個體總數(shù)。

(2)鳥類密度

D=N/2LW

式中，D為鳥類密度，N為樣線內記錄的鳥類數(shù)量，L為樣線長度，W為樣線單邊寬度。

(3)Shannon-Wiener多樣性指數(shù)

式中，S為物種數(shù)；N為總個體數(shù)；Ni為第i個物種的個體數(shù)量；Pi為第i種個體數(shù)量占群落總個體數(shù)量的比例。

(4)Pielou均勻度指數(shù)

J=H′/Hmax

式中，H′同上，Hmax=lnS，S為物種種數(shù)。

(5)Simpson生態(tài)優(yōu)勢度指數(shù)

式中，Pi、S同公式(3)。

(6)S?renson相似性系數(shù)：

M=2j/(a+b)

式中，j為2個年份共有的鳥類種類數(shù)，a為第1個年份的鳥類種類數(shù)，b為第2個年份的鳥類種類數(shù)。

3 結果

3.1 鳥類群落物種組成

本研究共記錄繁殖期鳥類90種，隸屬10目34科(附表)。從組成上來看：雀形目(Passeriformes)鳥類種數(shù)最多58種，占總種數(shù)的64.4%；其次是鵑形目(Cuculiformes)8種(8.9%)；其余8個目共24種(26.7%)。從居留型來看：留鳥50種(55.6%)、夏候鳥29種(32.2%)、旅鳥11種(12.2%)；從區(qū)系組成來看：東洋界36種(40.0%)、廣布種33種(36.7%)、古北界21種(23.3%)。東洋界鳥類是南京老山森林公園繁殖期鳥類的主要組成部分，廣布種和古北界鳥類也較為豐富，反映老山地區(qū)鳥種構成的多樣性特征。國家Ⅱ級重點保護野生動物8種，分別是黑鳶(Milvusmigrans)、日本松雀鷹(Accipitergularis)、赤腹鷹(Accipitersoloensis)、松雀鷹(Accipitervirgatus)、紅隼(Falcotinnunculus)、燕隼(Falcosubbuteo)、小鴉鵑(Centropusbengalensis)和斑頭鵂鹠(Glaucidiumcuculoides)，34種鳥類屬江蘇省重點保護野生動物。

3.2 不同月份鳥類組成與密度變化

南京老山森林公園5月鳥種數(shù)在39—58種之間波動，2018年鳥類種數(shù)最多，2015年最少；6月鳥種數(shù)的年間變化規(guī)律與5月基本一致(圖2)。對比同年2個月的鳥類種數(shù)，除2014年6月鳥種數(shù)高于5月外，其余年份則5月鳥類種數(shù)高于6月；獨立樣本t檢驗分析，5月與6月鳥類種數(shù)不存在顯著性差異(F=0.166，P=0.694>0.05)。

在鳥類密度的動態(tài)變化上，5月鳥類密度在(9.53±0.88)—(13.00±0.46)只/hm2波動，2016年密度最低，2018年最高；6月鳥類密度在(9.57±0.78)—(14.54±0.57)只/hm2波動，2014年密度最低，2018年最高。對比同年2個月的鳥類密度，除2014和2015年的5月鳥類密度高于6月，其余年份則6月鳥類密度高于5月；獨立樣本t檢驗分析，5月與6月鳥類密度不存在顯著差異(F=1.35，P=0.285>0.05)。

在鳥類物種數(shù)上，5年繁殖期2個月共有物種73種，僅在5月記錄有11種，僅在6月有6種。5月共記錄鳥類84種，其中留鳥47種(56.0%)，夏候鳥27種(32.1%)，旅鳥10種(11.9%)；6月共記錄鳥類79種，其中留鳥45種(57.0%)，夏候鳥25種(31.6%)，旅鳥9種(11.4%)。不同月份鳥類物種組成差異不大，但優(yōu)勢種組成并不完全一致。如：星頭啄木鳥(Dendrocoposcanicapillus)、灰卷尾(Dicrurusleucophaeus)、喜鵲(Picapica)、金翅雀(Carduelissinica)等僅在6月為優(yōu)勢種。說明在繁殖季節(jié)的不同時期，不同鳥類數(shù)量變化是不一致的。

圖2 老山繁殖期不同月份鳥類種數(shù)及密度變化Fig.2 Variations of species and density of birds in different months of breeding season in Laoshan

3.3 鳥類群落多樣性年間變化及相似性

繁殖期的老山鳥類種數(shù)在46—68種之間波動，2018年記錄鳥類物種數(shù)最多，2016年最少；從鳥類個體數(shù)量上看，2018年記錄鳥類數(shù)量最多，為1 063只，2015年最少，為752只；5年間多樣性指數(shù)為3.268—3.628，均勻度指數(shù)為0.785—0.859，優(yōu)勢度指數(shù)為0.939—0.963(表2)?？傮w而言，老山繁殖時期鳥類多樣性各指數(shù)波動變化不大，且在最近3年中，鳥類物種數(shù)、個體數(shù)以及多樣性指數(shù)均有緩慢上升的趨勢，在一定程度上反映老山地區(qū)的生態(tài)環(huán)境保護狀態(tài)良好。

相似性分析表明(表3)，2014—2018年群落相似性系數(shù)為0.708—0.810，其中2014年與2015年鳥類群落相似性系數(shù)最低，為0.708；2015年與2018年鳥類群落相似性系數(shù)最高，為0.810；2015年與2016年相同種數(shù)最少，為35種；2014年與2018年相同種數(shù)最多，為52種。不同年份間群落組成有較強的相似性，鳥類組成在這期間保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)。

表2 南京老山國家森林公園繁殖期鳥類的物種多樣性

Tab.2 Bird species diversity in Laoshan National Forest Park

表3 南京老山國家森林公園不同年份繁殖期鳥類群落相似性系數(shù)

Tab.3 Similarity coefficients of avian communities in the different years of Laoshan National Forest Park

注：右上方數(shù)值表示2年間鳥類群落的相似性指數(shù)；左下角數(shù)值表示2年共有鳥類種類數(shù)

Note：The upper-right values denote the similarity index of avian community in two years.The lower-left values denote the number of avian species in two years

4 討論

4.1 繁殖季節(jié)鳥類物種組成特點

鳥類多樣性是生物多樣性的重要組成部分，是評價一個地區(qū)生態(tài)環(huán)境質量的重要指標[19]。老山國家森林公園繁殖群落多樣性指數(shù)為3.380，表明老山地區(qū)的環(huán)境健康程度達到中上等水平。從物種數(shù)上看，略高于同地區(qū)紫金山森林公園以及中部城市長沙多個城市森林公園繁殖季鳥類物種數(shù)總和[6，9]；從區(qū)系組成上看，以東洋界為主，廣布種和古北界鳥類也較為豐富，充分反映老山地區(qū)鳥種構成的多樣性特征。從鳥類生態(tài)類型上看，包括林鳥、水鳥以及猛禽。公園內有小型水庫、溪流等濕地水域，為水鳥提供了棲息地，本次調查共記錄水鳥6種，其中鷺科(Ardeidae)鳥類5種，科(Podicipedidae)1種。老山地區(qū)山峰眾多，部分區(qū)域為陡峭的裸巖，適合猛禽營巢和繁殖。本研究共記錄猛禽7種，分別是黑鳶、日本松雀鷹、赤腹鷹、松雀鷹、紅隼、燕隼和斑頭鵂鹠，為國家Ⅱ級重點保護野生動物。由此可見老山地區(qū)對珍稀鳥類保護具有重要的價值。

4.2 鳥類群落的動態(tài)變化

老山繁殖季節(jié)不同月份群落組成并不完全一致，說明不同鳥類遷徙和繁殖時間是有所差異的。通過對老山地區(qū)連續(xù)5年的鳥類記錄分析，可以發(fā)現(xiàn)大體上5月的物種數(shù)高于6月，6月的密度高于5月。5月是大部分繁殖季鳥類集中的時期，而6月是繁殖季后期，幼鳥已基本離巢，鳥類密度以及優(yōu)勢種的種類和數(shù)量增多。2個月鳥類居留型構成基本一致，留鳥為主，夏候鳥次之。調查結果符合低緯度鳥類組成特點，即留鳥種數(shù)隨海拔的降低而升高[10]。5月與6月優(yōu)勢種組成并不完全一致，6月優(yōu)勢種數(shù)多于5月，可能是不同鳥類遷徙時間和繁殖時間差異所致，今后需參照鳥類生活史進行更加細致的研究。

鳥類多樣性各指數(shù)年間波動變化不大，不同年份間群落組成有較強的相似性。主要是因為5年調查強度較為一致，調查樣線附近環(huán)境變化不大，植被保護較好。在最近3年中，鳥類物種數(shù)、個體數(shù)以及多樣性指數(shù)均有緩慢上升的趨勢，但個別年份還會發(fā)生逆差，所以無法認為這是一種規(guī)律，需要后續(xù)更加深入的研究進行補充和完善。

4.3 公園建設與管理建議

城市森林公園是城市鳥類重要的棲息地，其生態(tài)服務功能相當重要。植被結構和人為干擾強度是影響鳥類種類組成的重要因素[6，20]。為維持老山地區(qū)鳥類豐富度和多樣性，結合研究結果，提出以下幾點建議。

(1)不同種類的鳥類種群生態(tài)位是不同的，如鵯科(Pycnonotidae)鳥類通常需要配置蓋度較大的喬木層為其提供棲息和覓食的場所，鴉雀科(Paradoxornithidae)鳥類則依賴于灌叢生境覓食和筑巢[21]。老山喬木種類豐富，但灌木和草本植物的配置較少。因此在設計時應分區(qū)規(guī)劃，根據(jù)游客密度建立核心區(qū)和緩沖區(qū)，從而配置不同密度和種類的灌木叢。

(2)繁殖季節(jié)鳥類對人為干擾更為敏感，人為干擾會直接影響城市鳥類的巢位選擇以及雄性在繁殖季鳴唱的時間選擇等，進而影響配偶配對的形成、產卵和傳遞信息[22-23]。老山公園主要存在的人為干擾包括游客觀光和施工建設。調查期間發(fā)現(xiàn)，隨著游客數(shù)量的增加鳥類的物種數(shù)大幅減少，因此在旅游高峰期應適當控制游客數(shù)量，同時合理安排施工時間，避免在鳥類繁殖季節(jié)進行高強度作業(yè)。

(3)建立長期監(jiān)測體系。加強人員培訓，增強其鳥類識別、調查與監(jiān)測能力；同時進行更加全面的監(jiān)測，以便更加深入地了解該區(qū)域的鳥類多樣性組成及變化，為制定相應的措施與政策提供重要基礎資料。

致謝：感謝共同參與野外鳥類調查的鐘稚昉、王健翮、王淼、蘇昌祥、張燕、朱曉靜、戴思、陸彩虹、孫成賀等研究生。

附表 南京老山國家級森林公園繁殖期鳥類名錄

Appendix List of breeding birds in Nanjing Laoshan National Forest Park

續(xù)附表

續(xù)附表

續(xù)附表

注：保護等級：Ⅱ：國家Ⅱ級重點保護野生動物；居留型：M：旅鳥，S：夏候鳥，R：留鳥；分布型：U：古北型，O：廣布型，W：東洋型；優(yōu)勢度等級：+++：優(yōu)勢種，++：常見種，+：稀有種；密度為5年調查的平均密度

Notes：Protection level：Ⅱ，ClassⅡnationally key protected wildlife of China.Resident type：M，Passage migrant；S，Summer visitor；R，Resident.Distribution pattern：U，Palaearctic；O，Wide distribution；W，Oriental.Dominance type：+++，Dominant；++，Common；+，Rare.Density was the average density of 5 years’ survey