湖南安鄉(xiāng)書院洲國家濕地公園鳥類特點及其空間分布

羅祖成， 徐 軍， 羅學衛(wèi)， 胡建華， 黃忠舜， 吳小麗

(1.安鄉(xiāng)縣林業(yè)局，湖南 常德 415600；2.益陽南洞庭湖自然保護區(qū)沅江市管理局， 湖南 益陽 413100；3.岳陽市林業(yè)科學研究所， 湖南 岳陽 414000；4.湖南省林業(yè)科學院，湖南 長沙 410004)

濕地是陸地和水域的交匯處，其水位接近或處于地表面，或有淺層積水的區(qū)域，是全球三大生態(tài)系統(tǒng)之一，對生物多樣性保護具有重要作用[1-4]。全球濕地總面積1.28×109hm2，占地球陸地面積的8.5%，是野生動物的重要棲息地[5]。濕地的水文條件是濕地屬性的決定性因素[6]，水的來源、水深、水流方式、以及淹水的持續(xù)期和頻率決定了濕地的多樣性[7]，濕地通常分為自然和人工兩大類，自然濕地包括沼澤地、泥炭地、湖泊、河流、海灘和鹽沼等；人工濕地主要有水稻田、水庫、池塘等[8]。安鄉(xiāng)書院洲國家濕地公園于2011年獲國家林業(yè)局批復，經過5年的試點建設后發(fā)現(xiàn)部分區(qū)域不再適宜生物多樣性保護目標的實現(xiàn)，因此2016年對濕地公園各功能區(qū)域進行了相應調整，調整后濕地公園濕地面積增加5.9hm2，其中河流濕地減少94.17hm2，沼澤濕地增加98.17hm2，人工濕地增加1.9hm2。

鳥類是濕地生態(tài)系統(tǒng)的關鍵組成部分，對濕地環(huán)境變化反應敏感，是濕地環(huán)境質量監(jiān)測的重要指示物種，其中水鳥的群落多樣性是衡量濕地自然環(huán)境質量和保護價值的重要指標之一[9-11]。書院洲國家濕地公園是長江-洞庭湖河網水系廊道的重要組成部分，是重要的水鳥棲息地，濕地面積和類型的變化會影響濕地植物的多樣性與棲息地的質量，直接關系到區(qū)域水鳥的生存與棲息[12]。因此，濕地水鳥物種多樣性可以作為一項重要的生物監(jiān)測指標了解濕地面積和類型的變化給濕地環(huán)境變化所帶來的的影響，開展規(guī)劃調整前后水鳥的種群數量監(jiān)測，對水鳥群落結構和生境之間的關系的研究有助于了解水鳥種群動態(tài)變化及其影響因素，對濕地公園管理以及自然保護地規(guī)劃調整具有重要的現(xiàn)實意義。

1 研究區(qū)概況

湖南安鄉(xiāng)書院洲國家濕地公園地處湖南省常德市安鄉(xiāng)縣境內，地理位置112°04′09″—112°13′34″E，29°16′19″—29°29′59″N，處于洞庭湖平原的長江與洞庭湖之間的河網水系地帶，是長江入洞庭湖三口(藕池口、太平口、松滋口)河網水系的重要組成部分，是長江-洞庭湖之間的重要生態(tài)廊道。區(qū)域內以松滋河、虎渡河為主，地形地貌主要以河流、平原和河灘為主，全境多年平均徑流深度616.2mm，1989年徑流深度688.0mm。區(qū)域屬中亞熱帶向北亞熱帶過渡的季風濕潤氣候，年平均日照時數1848.8h；雨量充沛，年平均降水量1208.2mm。公園內濕地總面積3924.7hm2，占土地總面積的91.98%，分為河流濕地、沼澤濕地和人工濕地三大濕地類和永久性河流、洪泛平原濕地、草本沼澤和水產養(yǎng)殖場四個濕地類型。

2 研究方法

2.1 外業(yè)調查

根據濕地公園生境特點，分別設置4種濕地生境類型：HSW：草本沼澤濕地，CTW：人工濕地，F(xiàn)PW：洪泛平原濕地，PRW：永久性河流濕地。調查時間為2015年和2018年夏季(6—8月)，選擇晴朗天氣， 采用樣線調查法以2.5km·h-1的步行速度，于6:00—12:00開展4種生境類型的同步調查，利用單筒和雙筒望遠鏡采用樣線法結合鳥類鳴聲、飛行姿態(tài)、羽毛等綜合特征對鳥種進行確認。計數時針對種群數量較小的群體(如鶴形目鳥類) 采取直接計數法，針對喜集群的鳥類(如鷺科鳥類)，分為20，50，100的群體計數。每個濕地類型觀測時間約為1h，并用GPS設備定位。

2.2 數據分析

鳥類分類體系、生態(tài)型以及資源資料參考鄭光美《中國鳥類分類與分布名錄》(第3版)[13]、《濕地公約》和其他相關的參考資料。

利用Excel 2016和SPSS 19.0軟件對濕地公園內鳥類Shannon-Wiener多樣性指數(H)和Simpson均勻度指數(D)進行分析[14]。

式中：Pi為指第i個物種占總物種數的比例，S為物種數目，N為物種的個體總數。

基于4個類型濕地水鳥物種空間分布數據，以此作為數據依據，采用CANOCO 4.5軟件進行典范對應分析(canonical correspondence analysis， CCA)，探討書院洲國家濕地公園水鳥空間分布與濕地類型相關性。

3 結果與分析

3.1 濕地公園水鳥物種組成

根據實際調查和數據統(tǒng)計，濕地公園內共記錄到水鳥11種，隸屬于2目3科，與2015年調查數據相比，2018年未有新記錄種。從物種組成來看，鵜形目鷺科鳥類最多，為7種，占記錄物種總數的63.64%；鶴形目2科4種，其中秧雞科3種，占記錄物種總數的27.28%，鷗科1種為灰翅浮鷗，占記錄物種總數的9.09%。所記錄11種鳥類均為夏候鳥，無國家重點保護動物(見表1)。

3.2 濕地公園水鳥時空分布

從時間分布來看，濕地公園鳥類時間變化特征明顯，其中多樣性指數2018年較2015年升高0.06，均勻度指數較2015年升高0.05(見表2)，表明書院洲濕地公園范圍調整后，濕地面積的擴大，生境異質性有所提高，濕地公園內水鳥物種多樣性有所增加，物種更加豐富，分布更加均勻。

表2 物種多樣性指數時空變化特征Tab.2 Time-varying characteristics of species diversity index濕地類型濕地公園永久性河流洪泛平原濕地草本沼澤濕地人工濕地2015夏季多樣性指數2.061.832.102.021.88均勻度指數0.510.800.850.840.812018夏季多樣性指數2.121.782.152.082.01均勻度指數0.560.790.860.850.84

從空間分布來看，草本沼澤濕地和洪泛平原濕地物種多樣性指數較高，人工濕地和永久性河流濕地物種多樣性較低。其中洪泛平原濕地、草本沼澤濕地、人工濕地多樣性指數2018年較2015年分別增加0.05、0.06和0.13，表明書院洲國家濕地公園規(guī)劃調整后，由于三種濕地類型面積分別增加51.83hm2、98.17hm2和1.90hm2，導致這三種濕地類型中水鳥數量增加，物種均勻性也有所升高；永久性河流濕地多樣性指數與均勻度指數較2015年分別下降0.05和0.01，表明書院洲國家濕地公園規(guī)劃調整后，永久性河流濕地類型面積減少146hm2，導致以河流為主要生境的水鳥數量有所減少。

3.3 濕地公園水鳥空間分布與濕地類型關系

對濕地類型與書院洲國家濕地公園水鳥數量空間分布進行典范對應分析表明(見表3)，前4個排序軸可解釋91.9%的水鳥物種空間分布信息，即選取的四種濕地類型能在較大程度上影響書院洲國家濕地公園水鳥空間分布(見表3)。第一個排序軸特征值為0.028，解釋了63.9%水鳥物種空間分布特征，與環(huán)境因子相關系數為0.982，第二排序軸特征值為0.01，與環(huán)境因子相關系數為0.944，第一排序軸與第二排序軸累計解釋了93.9%的土壤種子庫物種分布與環(huán)境之間的關系。

表3 CCA排序的特征值及積累解釋量Tab.3 Eigenvalues and cumulative interpretation of CCA ranking項目軸1軸2軸3軸4特征值0.0280.0100.002 0.000累計可解釋變異/%63.90086.30091.200 91.900物種與環(huán)境相關系數0.9820.9440.934 0.950物種與環(huán)境關系變化累積比例69.60093.90099.300100.000

表4反映出4種濕地類型與安鄉(xiāng)書院洲國家濕地公園水鳥空間分布的相關性，可以看出人工濕地與第一排序軸極顯著正相關(相關系數分別為0.9303)，草本沼澤與第一排序軸顯著負相關；永久性河流濕地與第二排序軸極顯著負相關，相關系數為-0.7918，四個濕地類型均與第三排序軸呈負相關關系，其中洪泛平原濕地與之極顯著負相關。

表4 濕地類型與CCA排序軸相關系數Tab.4 The relative coefficients of the wetland types with the compositor axis of CCA環(huán)境因子軸1軸2軸3軸4PRW-0.205 1-0.791 8**-0.470 00.011 2FPW-0.441 0-0.162 6-0.799 1**0.180 4HSW-0.662 0* 0.425 1-0.524 3-0.156 9CTW 0.930 3** 0.126 5-0.196 40.189 3 注:HSW:草本沼澤,CTW:人工濕地,FPW:洪泛平原濕地,PRW:永久性河流。*表示在P<0.05水平下顯著;** 表示在P<0.01水平下顯著。

由書院洲國家濕地公園水鳥空間分布與四種濕地類型CCA 二維排序空間圖可直觀看出不同類型濕地與水鳥數量空間分布之間的相關性差異較大，四種類型濕地對書院洲國家濕地公園水鳥空間分布均有影響(見圖1)。

其中，草本沼澤濕地類型與綠鷺、夜鷺、栗葦鳽、普通秧雞、董雞、黑水雞正相關，表明隨著草本沼澤濕地面積的增加，這些物種數量隨之增加；洪泛平原濕地類型與池鷺呈正相關關系，與牛背鷺等負相關；永久河流濕地類型與草鷺、白鷺和池鷺正相關，隨著永久河流濕地面積的縮小，其物種數量有所減少；人工濕地與牛背鷺正相關，當人工濕地面積增加，牛背鷺物種數量隨之增加。

4 結論與討論

4.1 濕地公園水鳥物種組成和時空分布特征

在2015年夏季和2018年夏季調查中共記錄書院洲國家濕地公園水鳥11種，隸屬于2目3科，無國家重點保護動物。周記超等人于2018年3月—2019年3月在書院洲國家濕地公園共調查記錄水鳥21種[15]。張友慧等人于2017年1—12月在東湖國家濕地公園共調查記錄水鳥25種[16]。與洞庭湖區(qū)相近濕地公園記錄的水鳥種類和數量均相對較少，主要由于：一是與夏季水鳥的種類組成有關，本次調查是在夏季開展，書院洲國家濕地公園為重要的越冬候鳥棲息地，越冬水鳥物種豐富度高，物種數量較多，而夏季水鳥種類較少，主要為鷺科和秧雞科鳥類，如白鷺、夜鷺、池鷺等；二是調查的時間和人力、物力有限，調查著重于典型濕地生境，如河灘、池塘、水稻田等，無法對大量的草本沼澤地和河心泥灘進行詳細調查，以這些生境為主要棲息地且喜歡獨處和受人為干擾影響大的鳥類未統(tǒng)計到；三是書院洲國家濕地公園相比于湖泊濕地，濕地面積和生境類型較少，以河流濕地類型為主，導致水鳥種類和數量少于其他湖泊型濕地。

濕地面積、食物資源、人為干擾程度、生境特點、植被物種豐富度等因素是影響鳥類物種多樣性在時空上具有明顯的差異的原因[17]。動物群落物種多樣性隨空間異質性(如地形、地貌、植被多樣性的復雜多樣程度)的增高而增高[18]，鳥類依賴于所處生境，且能反映環(huán)境變化[19]。本調查記錄發(fā)現(xiàn)書院洲國家濕地公園范圍調整后水鳥物種多樣性相對于調整前有所增加。其中沼澤濕地、人工濕地物種多樣性增加，永久河流濕地物種多樣性相對有所降低。主要由于濕地公園范圍調整后，永久河流濕地面積減少，而草本沼澤、人工濕地面積增加，植物種類增多，生境異質性提高，使?jié)竦毓珗@內水鳥適宜生境增加，物種多樣性隨之增加。

4.2 濕地公園水鳥與濕地類型相關性

生境鳥類覓食特征變化是決定鳥類群落結構空間變化的重要因素[16]，不同生態(tài)型鳥類與不同濕地類型密切相關。本文中鵜形目鷺科鳥類和鶴形目秧雞科和鷗科均為涉禽，主要適應于在淺水或岸邊棲息生活，如白鷺、池鷺等主要生存在淺水及其周邊林緣，其中灰翅浮鷗棲息于開闊平原湖泊、水庫、河口、海岸和附近沼澤地帶。通過書院洲國家濕地公園水鳥空間分布與四種濕地類型CCA 二維排序發(fā)現(xiàn)書院洲國家濕地公園草本沼澤濕地與綠鷺、夜鷺、栗葦鳽等鷺科鳥類和秧雞科鳥類正相關，主要由于草本沼澤濕地以苔草及濕生禾本科植物占優(yōu)勢，主要為地面芽植物和地上芽植物，食源條件和隱蔽條件較好，適宜其棲息。人工濕地與牛背鷺相關性較大，牛背鷺以水牛及家畜從草地上引來的昆蟲以及水塘中魚、蛙等為食，人工濕地主要為人工水塘、稻田，農耕活動較多，生境條件較好。永久性河流濕地與白鷺、池鷺等正相關，主要由于永久性河流濕地小型魚類、水生昆蟲較多，且河流兩岸喬木層郁閉度較高，適宜其筑巢和繁衍。

濕地公園內分布有長江中下游江湖之間的進水河網水系——松滋河和虎渡河，以其長江與洞庭湖之間獨具特色的河網水系復合生態(tài)系統(tǒng)在長江中下游流域具有極強的獨特性，對保障洞庭湖區(qū)生物多樣性有著重要的作用。近年來隨著大量人為種植楊樹和蘆葦，部分草洲被破壞，生物多樣性降低，濕地結構和功能遭到退化，單純依靠簡單的保護保育手段，不足以使其恢復。濕地公園范圍調整后，濕地面積有所增加，生境異質性提高，水鳥物種多樣性隨之增加。在后續(xù)濕地公園保護管理工作中，應繼續(xù)加強鳥類監(jiān)測，深入了解濕地鳥類與濕地生態(tài)系統(tǒng)其他組成部分之間的關系，為濕地公園以及洞庭湖區(qū)生物多樣性保護提供數據支撐。