陜西紅堿淖濕地湖心島生境修復(fù)與遺鷗種群保護

汪青雄 肖紅* 沈峰 韓拖考

(1 陜西省動物研究所，陜西 西安 710032；2 紅堿淖國家級自然保護區(qū)，陜西 神木719318)

遺鷗(Ichthyaetus relictus)隸屬于鸻形目(Charadriiformes)鷗科(Laridae)(鄭光美,2017)，是國家Ⅰ級重點保護動物，被列為《瀕危野生動植物種國際貿(mào)易公約》(CITES)和《保護遷徙野生動物物種公約》(CMS)附錄Ⅰ中，在IUCN所發(fā)布的紅皮書或相似的出版物中一直被列為受威脅鳥種(VU)(汪松等, 2009; IUCN, 2019; 國家瀕危物種管理辦公室, 2016)。

2000年9月，在陜西省紅堿淖首次發(fā)現(xiàn)有遺鷗分布(徐振武, 2001)。2001-2010年，遺鷗繁殖種群數(shù)量一直持續(xù)上升(肖紅等, 2006; 肖紅等, 2008)。其中，2007—2011年，紅堿淖濕地承載了全球遺鷗種群超過80%的繁殖個體(BirdLife International, 2019)。由于當?shù)爻掷m(xù)干旱、上游截流、農(nóng)業(yè)灌溉和礦產(chǎn)開發(fā)等原因，紅堿淖的湖水面積持續(xù)萎縮、水位急劇下降，從而導(dǎo)致紅堿淖濕地的水體鹽堿度增高、食物量匱乏、湖心島生境變化(王鶯等，2018；趙寧等，2016)。生境的變化嚴重影響了紅堿淖遺鷗適宜的繁殖，使紅堿淖無力承載遺鷗龐大的繁殖群體，遺鷗繁殖數(shù)量一度下降到2 000多巢。

近些年，面對紅堿淖濕地生態(tài)環(huán)境的不斷惡化，紅堿淖國家級自然保護區(qū)采取了一系列的生態(tài)恢復(fù)措施，如疏通入湖河道、污水治理、上游水庫開閘補水等(華商網(wǎng), 2018)。同時我們與紅堿淖國家級自然保護合作將紅堿淖濕地原遺鷗繁殖湖心島D、E半島分別進行分割，使其重新修復(fù)成4個湖心島，并于每年冬季對島上植被進行清理，緩解因湖心島減少或島上生境退化而導(dǎo)致的繁殖數(shù)量承載力不足的問題，為遺鷗繁殖種群的恢復(fù)、保護和管理提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況和研究方法

1.1 研究區(qū)概況

紅堿淖(38°13′～39°27′ N，109°42′～110°54′E)位于陜西神木市西北，其北部與內(nèi)蒙古自治區(qū)伊金霍洛旗的新街鎮(zhèn)相鄰，屬于鄂爾多斯高原內(nèi)陸性湖泊。湖面面積最大時約67 km2，2015年湖面萎縮到最小，約31 km2，pH值接近9.6。紅堿淖海拔1 200 m，屬于溫帶大陸性氣候，年均氣溫5.2℃，7月平均氣溫21.3℃，12月平均氣溫-12.9℃。降水一般集中在7-8月，占全年降水量的65%，多年平均降水量350 mm，蒸發(fā)量為2 501 mm，春夏兩季蒸發(fā)量很大。紅堿淖水量補給主要是7條季節(jié)性河流、降水和地下水(汪青雄等, 2013; 喬鵬海, 2014)。

紅堿淖湖心島上的植被由于土壤基質(zhì)不同可分為兩種類型：一類是沙質(zhì)土壤上的稀疏草本群落，主要植物有白沙蒿(Artemisia sphaerocephala)、刺蓬(Salsola ruthenica)等，還有長芒草(Stipa bungeana)、 冰 草 (Agrophyron cristatum)、蘆葦(Phragmites communis)、阿爾泰狗哇花(Heteropappus altaicus)以及苦荬菜(Ixeris denticulata)等；另一類土壤基質(zhì)為紅砂頁巖分化物，目前基本處于裸地階段，僅偶見有零星的寸草苔(Carex rigescens)和刺蓬分布(汪青雄等,2013)。

2018年，國務(wù)院批準建立紅堿淖國家級自然保護區(qū)，保護紅堿淖濕地和以遺鷗為代表的濕地鳥類。紅堿淖有水鳥80多種，隸屬于9目17科。其中在湖心島上同域繁殖的鳥類有9種，即：赤膀鴨(Mareca strepera)、赤嘴潛鴨(Netta rufina)、黑頸辟辟(Podiceps nigricollis)、黑翅長腳鷸(Himantopus himantopus)、反嘴鷸(Recurvirostra avosetta)、棕頭鷗(Chroicocephalus brunnicephalus)、遺鷗、鷗嘴噪鷗(Gelochelidon nilotica)、普通燕鷗(Sternula hirundo)(汪青雄等, 2011;肖紅等,2010)。

1.2 湖心島修復(fù)試驗和方法

根據(jù)長期對紅堿淖濕地遺鷗繁殖種群動態(tài)和湖心島生境的監(jiān)測結(jié)果，湖心島D島生成于2005年，2011年與湖岸相連，成為D半島(圖1左)。湖心島E島生成于2009年，2010年與湖岸相連，成為E半島(圖3左)。

1.2.1 湖心島修復(fù)試驗2014年冬季，將紅石島繁殖區(qū)D半島實施了分割修復(fù)試驗，將D島分割成兩個湖心島(圖1右)；2016年5月末，由于水位繼續(xù)下降，D島又退縮成半島，雖有筑巢出現(xiàn)，但未能成功繁殖。2017年冬季，重新對紅石島繁殖區(qū)D半島(圖2左)實施了分割修復(fù)(圖2右)。2017年冬季，對紅石島繁殖區(qū)E半島(圖3左)實施了分割修復(fù)，重新成為2個湖心島(圖3右)。

湖心島成為半島的過程中，島上植被快速恢復(fù)，植物高度和密度增大，主要植物為白沙蒿、蘆葦、剌蓬、苦荬菜以及長芒草等(汪青雄等, 2013)。根據(jù)遺鷗的繁殖生態(tài)特征(汪青雄等, 2012)，半島分割的同時，清理島上植被，以適宜遺鷗的營巢。

1.2.2 遺鷗繁殖群體統(tǒng)計為不影響遺鷗的營巢、產(chǎn)卵活動。遺鷗孵化之前，在湖岸邊采用定點觀察法確定遺鷗的營巢時間、產(chǎn)卵時間。孵化后期，上島采用逐巢清點方法統(tǒng)計巢群分布、巢數(shù)、平均窩卵數(shù)。由于遺鷗是單配制(一雄一雌)，利用遺鷗巢數(shù)來計算繁殖數(shù)量。

圖1 2014年紅石島繁殖區(qū)D島修復(fù)示意圖(左圖-D島與湖岸相連形成半島；右圖-D島修復(fù)成兩個湖心島)Fig.1 Restoration diagram of E islet in the breeding area of Hongshi island in 2014 (Left: D islet connected with lake shore to form a peninsula; Right: D island was restored into two islets)

圖2 2017年紅石島繁殖區(qū)D島修復(fù)示意圖(左圖-D島與湖岸相連形成半島；右圖-D島修復(fù)成兩個湖心島)Fig.2 Restoration diagram of E islet in the breeding area of Hongshi island in 2017 (Left: D islet connected with lake shore to form a peninsula; Right: D island was restored into two islets)

圖3 2017年紅石島繁殖區(qū)E島修復(fù)示意圖(左圖-E島與湖岸相連形成半島；右圖-E島修復(fù)成兩個湖心島)Fig.3 Restoration diagram of E islet in the breeding area of Hongshi island in 2017 (Left: E islet connected with lake shore to form a peninsula; Right: E island was restored into two islets)

2 結(jié)果與分析

2.1 紅石島繁殖區(qū)湖心島動態(tài)變化

紅堿淖濕地紅石島遺鷗繁殖區(qū)先后有7個湖心島被遺鷗繁殖利用(A島～G島)(圖4)。A島與C島兩島于2003—2010年曾為湖心島，連續(xù)7年均有遺鷗營巢繁殖；C島于2011年與湖岸相連成為半島，無遺鷗營巢。B島于2008年與湖岸相連成為半島，無遺鷗營巢。D島于2005—2010年曾為湖心島，連續(xù)5年均有遺鷗營巢繁殖，于2011年與湖岸相連成為半島，無遺鷗營巢。E島在2009年為湖心島，曾有遺鷗營巢繁殖，于2010年與湖岸相連成為半島，無遺鷗營巢。F島、G島2016年因水位上漲被淹沒于水下。

2.2 湖心島修復(fù)后的遺鷗繁殖數(shù)量

每年遺鷗大概3月末至4月中旬遷來紅堿淖，4月末至5月初集中營巢，5月初開始產(chǎn)卵。2014年D島修復(fù)成湖心島后，2015年有200余巢成功繁殖。2017年D島再次修復(fù)成湖心島后，2018年有2 600余巢成功繁殖，2019年有2 700余巢成功繁殖。2017年對E島分割修復(fù)成湖心島，2018年恢復(fù)后的湖心島遺鷗嘗試性筑巢15巢，2019年成功繁殖遺鷗800余巢。結(jié)果表明，遺鷗能重新選擇修復(fù)后的湖心島繁殖，D島2018年比2015增加了2 378巢，2019年比2018年增加了123巢；E島2019年比2018年增加了806巢。同時，平均窩卵數(shù)也隨著巢數(shù)增加而增大。

3 討論

圖4 紅石島繁殖區(qū)湖心島分布位置(A島-G島)Fig.4 Distribution of islets in the breeding area of Hongshi island(A islet～G islet)

紅堿淖是榆林地區(qū)與內(nèi)蒙古鄂爾多斯市交界處，屬于鄂爾多斯高原荒漠—半荒漠環(huán)境下的湖泊濕地。該地區(qū)自然條件惡劣，氣候干燥、降水量少、蒸發(fā)量大、植被稀疏、風力強、水資源短缺，極易造成濕地功能的退化和喪失，影響鳥類棲息地和食物資源，造成鳥類種群數(shù)量銳減、空間分布萎縮、捕食壓力增大。研究表明，遺鷗僅選擇環(huán)蒙古高原及周邊地區(qū)荒漠—半荒漠環(huán)境中的湖泊湖心島作為其繁殖生境，或遺鷗僅選取(今日之)荒漠—半荒漠環(huán)境條件下的湖泊中它們以為安全的、相對孤立或隔絕的湖心島作為其繁殖生境。遺鷗對環(huán)境變化極其敏感，導(dǎo)致其產(chǎn)卵率和繁殖成功率明顯下降，當環(huán)境得不到改善時，它們在一段時間會摒棄其原有的繁殖地(汪青雄等, 2012; 何芬奇等, 2002; 李典謨等, 2005)。由于遺鷗分布區(qū)狹窄、生境特異性較高、適應(yīng)能力較差，更容易受到環(huán)境和人為活動的影響。如當?shù)剡B年干旱少雨、加之上游截流、農(nóng)業(yè)灌溉用水和煤礦開發(fā)用水等因素，造成了紅堿淖的水位急劇下降，湖面持續(xù)萎縮，使得已存在的湖心島與湖岸相連形成半島，如A島到E島均是此類情況(圖1～圖3)。湖心島一旦形成半島，遺鷗基本上不會在上面營巢繁殖或即使有營巢和產(chǎn)卵，最終也會棄巢，繁殖不成功。因此，湖心島喪失是導(dǎo)致遺鷗繁殖群體數(shù)量急劇下降的重要因素。

隨著社會的發(fā)展，濕地生態(tài)環(huán)境問題越來越受到人們的重視，各國在恢復(fù)濕地生態(tài)功能、改善濕地生態(tài)環(huán)境等方面采取了許多措施(Steyer et al,2000; Zedler, 2000)。2014年、2017年將紅堿淖濕地原遺鷗繁殖湖心島D、E半島分別進行分割，使其重新修復(fù)成4個湖心島，并每年冬季對島上植被進行清理，特別是及時清理上一年夏季湖心島上快速生長的蘆葦。湖心島上蘆葦多形成單優(yōu)群落，高1.0～2.0 m，蓋度可達50%，對遺鷗在島上筑巢影響較大。修復(fù)后的湖心島2015年遺鷗筑巢數(shù)為228巢，2018年為2 621巢，2019年為3 550巢，遺鷗繁殖群體數(shù)量逐年增長(表1)，有利于遺鷗集體防衛(wèi)和降低被捕食風險。隨著島上遺鷗繁殖群體數(shù)量的增大，平均窩卵數(shù)也明顯增大(表1)，有助于提高遺鷗的繁殖輸出。

實驗證明，對紅堿淖湖心島采取生境修復(fù)措施可以很好地恢復(fù)遺鷗繁殖種群。紅堿淖湖心島生境修復(fù)的成功案例可借鑒于相似地區(qū)、相似生境、相似物種的生境修復(fù)，提高和改善濕地鳥類的棲息地質(zhì)量。

表1 紅石島繁殖區(qū)湖心島修復(fù)后的遺鷗營巢數(shù)和窩卵數(shù)Table 1 Nesting numbers and clutch size of Relict gull after islets restoration in the breeding area of Hongshi island