淮北綠金湖濕地水鳥(niǎo)多樣性研究

胡 龑 ，武皓天，張 俊，張曉旭，崔思遠(yuǎn)，周秀杰，劉 飛①

（1.淮北市林業(yè)局 安徽 淮北235000；2. 淮北師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，安徽 淮北235000）

0 引言

淮北綠金湖是由于土地沉陷積水而形成的永久性積水區(qū)域. 濕地生態(tài)系統(tǒng)具有較高的生物生產(chǎn)力，其生態(tài)效益顯著［1］. 綠金湖區(qū)域經(jīng)過(guò)多年的生態(tài)修復(fù)，除了調(diào)節(jié)氣候、凈化水質(zhì)、保護(hù)生物多樣性、改善人居環(huán)境、建設(shè)綠色生態(tài)城市等方面的生態(tài)功能，還具有調(diào)整資源型城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)資源枯竭型城市可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)功能. 但是，塌陷區(qū)濕地受到人類(lèi)活動(dòng)的強(qiáng)烈干擾，因此，對(duì)塌陷區(qū)濕地生物多樣性進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)而合理利用和科學(xué)保護(hù)塌陷區(qū)濕地顯得尤為重要［2］. 水鳥(niǎo)是濕地區(qū)域高等生物類(lèi)群，是整個(gè)濕地生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分，是地球生物多樣性中的重要組成部分，在生態(tài)系統(tǒng)功能和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中發(fā)揮著重要作用［3-7］. 水鳥(niǎo)對(duì)環(huán)境、氣候變化較為敏感，可在適宜棲息地之間主動(dòng)遷徙，是監(jiān)測(cè)環(huán)境、氣候變化的重要指標(biāo)［8］，同時(shí)在維持濕地區(qū)域中生態(tài)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換和維持生態(tài)平衡等方面有著重要的作用，因此，可將鳥(niǎo)類(lèi)作為研究濕地范圍內(nèi)環(huán)境變化和生態(tài)平衡的指示生物，以其數(shù)目、種類(lèi)分布情況作為衡量環(huán)境優(yōu)劣的指標(biāo). 同時(shí)鳥(niǎo)類(lèi)作為濕地區(qū)域內(nèi)最高級(jí)的消費(fèi)者，可以幫助人類(lèi)了解濕地范圍內(nèi)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)提供科學(xué)依據(jù).

1 調(diào)查及分析方法

1.1 研究區(qū)域

淮北市（33°16′N(xiāo)～34°10′N(xiāo)，116°24′E～117°03′E）位于安徽省北部地區(qū)，是黃淮平原的重要組成部分，位于我國(guó)候鳥(niǎo)東部遷徙路線(xiàn)上. 該區(qū)氣候?qū)贉嘏瘞О霛駶?rùn)季風(fēng)氣候，年平均溫度為14.625 ℃，年降水量為854 mm.

目前淮北地區(qū)有3 大濕地區(qū)域，總面積約達(dá)10 000 hm2，其中永久性水面4 000 hm2，季節(jié)性水面5 000 hm2，荒洼沼澤1 000 hm2［9］. 綠金湖濕地位于市區(qū)中南部，是淮北岱河煤礦等采煤塌陷所形成的人工塌陷湖泊. 塌陷湖泊形成時(shí)間短，湖床平坦，水體相對(duì)封閉，空間動(dòng)態(tài)變化大，其成因、演變與我省的河跡洼地型、地殼構(gòu)造型和瀉湖型等天然湖泊明顯不同，在全國(guó)范圍內(nèi)極為典型獨(dú)特.

1.2 研究方法

在研究區(qū)衛(wèi)星影像、土地利用現(xiàn)狀圖的基礎(chǔ)上選取典型地段進(jìn)行布點(diǎn)［10］. 根據(jù)研究區(qū)的自然環(huán)境特征，將其劃分為5種生境：湖面明水區(qū)域、泥灘地帶、蘆葦蕩、農(nóng)田以及樹(shù)林灌叢.

2019年1-12月，采用樣線(xiàn)法和樣點(diǎn)法相結(jié)合的方法，以肉眼觀察為主，采用單、雙筒望遠(yuǎn)鏡及專(zhuān)業(yè)拍照相機(jī)進(jìn)行輔助. 每次觀察時(shí)間間隔多于一周少于兩周，選擇鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)高峰期觀察3～5 h，參加人員4～8名.

根據(jù)綠金湖的地域情況劃定8個(gè)樣點(diǎn)，每隔兩個(gè)樣點(diǎn)劃分一條樣線(xiàn)，為保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性，每次調(diào)查時(shí)的行進(jìn)軌跡嚴(yán)格按照此前調(diào)查的路線(xiàn)進(jìn)行.

1.3 計(jì)算方法

為保證動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，采用直接記錄觀察數(shù)值，并按照最大值保留法處理數(shù)據(jù)［11］，將得到的影像資料根據(jù)《中國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)野外手冊(cè)》對(duì)其進(jìn)行鑒定和分類(lèi).

采用辛普森多樣性指數(shù)（Simpson′s diversity index，D）區(qū)分占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位的種群. 其中D≥0.05則為優(yōu)勢(shì)種，0.005≤D≤0.05為常見(jiàn)種，D＜0.005則為少見(jiàn)種或偶見(jiàn)種［12］.

鳥(niǎo)類(lèi)均勻度指數(shù)采用Shannon-Wiener 指數(shù)（H）和Pielou 指數(shù)（J）計(jì)算，采用優(yōu)勢(shì)度（Y）計(jì)算優(yōu)勢(shì)種［13］.

式中：ni為第i個(gè)種的個(gè)體數(shù)目；N為群落中所有種的個(gè)體總數(shù)；s為群落內(nèi)的物種數(shù)；H為Shannon-Wiener多樣性指數(shù).

2 結(jié)果與分析

2.1 鳥(niǎo)類(lèi)組成及特征

共記錄鳥(niǎo)類(lèi)8目13科33種2013只（見(jiàn)表1），其中國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)動(dòng)物3種（白琵鷺Plɑtɑleɑ leucorodiɑ，小天鵝Cygnet，鴛鴦Aix gɑlericulɑtɑ），國(guó)家“三有”鳥(niǎo)類(lèi)（即被列入《國(guó)家保護(hù)的有益的或者有重要經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究?jī)r(jià)值的動(dòng)物名錄》中的鳥(niǎo)類(lèi)）11種，安徽省地方重點(diǎn)保護(hù)鳥(niǎo)類(lèi)4種（斑嘴鴨Anɑs poecilorhynchɑ，大白鷺Egrettɑ ɑlbɑ等）. 季節(jié)型中，有留鳥(niǎo)9 種（占27.3%），夏侯鳥(niǎo)6 種（占18.2%），冬候鳥(niǎo)14 種（占42.4%），旅鳥(niǎo)4種（占12.1%）. 區(qū)系組成包括古北界種8種（占24.2%），東洋界種9種（占27.3%），廣布種16種（占48.5%）. 在5類(lèi)生境中，水域中的物種數(shù)和個(gè)體數(shù)最多，多樣性指數(shù)和均勻性指數(shù)也高于其他生境；農(nóng)田生境鳥(niǎo)類(lèi)種數(shù)和數(shù)量最少，多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)也較低.

綠金湖濕地有優(yōu)勢(shì)種4種（鸕鶿Phɑlɑcrocorɑx，夜鷺Nycticorɑx nycticorɑx，黑水雞Gɑllinulɑ chloropus，白骨頂Fulicɑ ɑtrɑ），占12.1%；常見(jiàn)種9種，占27.2%；偶見(jiàn)種或少見(jiàn)種20種，占60.7%（見(jiàn)圖1）. 偶見(jiàn)種或少見(jiàn)種的數(shù)目占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì). 在季節(jié)型水鳥(niǎo)分類(lèi)中，冬候鳥(niǎo)的比例所占最高，其次為留鳥(niǎo)、夏候鳥(niǎo)，占比最少為旅鳥(niǎo)（見(jiàn)圖2）.

圖1 綠金湖鳥(niǎo)類(lèi)優(yōu)勢(shì)等級(jí)占比分布圖

圖2 綠金湖季節(jié)型鳥(niǎo)類(lèi)占比分布圖

表1 綠金湖濕地水鳥(niǎo)名錄

2.2 季節(jié)型水鳥(niǎo)資源異質(zhì)分析

鳥(niǎo)類(lèi)多樣性是生物多樣性的重要組成部分，是衡量一個(gè)地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和自然保護(hù)價(jià)值的重要指標(biāo)之一［14］. 整體候鳥(niǎo)類(lèi)型上，呈現(xiàn)出古北界鳥(niǎo)類(lèi)和東洋界鳥(niǎo)類(lèi)夏冬春秋兩季遷徙的現(xiàn)象. 調(diào)查區(qū)域內(nèi)以冬季（十月、十一月和十二月）鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)和數(shù)目最多，分別為21 種和744 只，其均勻度指數(shù)也最高為1.463 6. 夏季時(shí)鳥(niǎo)類(lèi)大多遷徙，在鳥(niǎo)類(lèi)資源的統(tǒng)計(jì)中候鳥(niǎo)占據(jù)絕大部分，群落組成較為穩(wěn)定，所以均勻度指數(shù)和多樣性指數(shù)也較高（見(jiàn)表2）.

表2 季節(jié)性鳥(niǎo)類(lèi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表

2.3 生境間水鳥(niǎo)群落異質(zhì)分析

鳥(niǎo)類(lèi)群落多樣性（包括物種組成和種群數(shù)量）在受環(huán)境因子和生物因子所影響，如水分、周?chē)脖?、繁殖地等的影響而變化?5］. 因此水鳥(niǎo)在不同類(lèi)型生境內(nèi)的分布可以作為該類(lèi)型生境生態(tài)環(huán)境質(zhì)量好壞的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也是政府干預(yù)程度的指標(biāo)之一. 在五類(lèi)不同生境環(huán)境綠金湖面明水區(qū)域的物種數(shù)目和個(gè)體數(shù)量最多，分別為17種和876只（見(jiàn)表3），占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì)，鳥(niǎo)類(lèi)多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)也明顯高于其他生境，分別為2.048 3和3.833 2. 而農(nóng)田范圍內(nèi)鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)目和物種數(shù)均為最低，分別為4種和43只（見(jiàn)表3）.

表3 綠金湖各類(lèi)生境中鳥(niǎo)類(lèi)資源調(diào)查情況

一些在特殊時(shí)間出現(xiàn)或在某種生境中分布的鳥(niǎo)類(lèi)，不論它的種群數(shù)量大或小，都能代表它所棲息地域的情況和特征［16］. 水鳥(niǎo)對(duì)于生存環(huán)境的改變是非常敏感的，可以作為環(huán)境變化的指示生物. 因此，通過(guò)研究不同環(huán)境內(nèi)水鳥(niǎo)多樣性的異同，可進(jìn)一步分析鳥(niǎo)類(lèi)對(duì)生境的適應(yīng)性. 在綠金湖水鳥(niǎo)調(diào)查期間同時(shí)也調(diào)查了南湖濕地鳥(niǎo)類(lèi)資源的多樣性. 南湖濕地是中國(guó)首個(gè)在煤礦開(kāi)采形成的塌陷區(qū)上建立的國(guó)家濕地公園，建設(shè)已經(jīng)較為全面，南湖濕地中心偏北位置建設(shè)一座稱(chēng)為“鳥(niǎo)島”的人工島，上面生長(zhǎng)著垂柳等樹(shù)種，成為鳥(niǎo)類(lèi)的樂(lè)園. 在南湖濕地中樹(shù)林灌叢中水鳥(niǎo)資源最為豐富，個(gè)體數(shù)為1 528只，其次才為水域986只，而在綠金湖濕地水域中鳥(niǎo)類(lèi)資源最為豐富，蘆葦蕩范圍次之. 同時(shí)，從物種多樣性指數(shù)來(lái)看，南湖地區(qū)樹(shù)林灌叢多樣性指數(shù)為3.402 2，為最高，而大面積水域多樣性指數(shù)為2.436 0，為最低. 樹(shù)林灌叢中最多的物種數(shù)目產(chǎn)生了最高的多樣性指數(shù)；綠金湖地區(qū)樹(shù)林灌木叢多樣性指數(shù)為0.981 9，大面積水域?yàn)?.048 3. 結(jié)果表明，大面積水域并不是水鳥(niǎo)物種多樣性的決定性因素. 安徽省的動(dòng)物地理區(qū)位于古北界和東洋界的交界［17］，而淮北市位于安徽省北部地區(qū)，屬暖溫帶半濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候，同屬候鳥(niǎo)東部遷徙路線(xiàn). 本研究共觀察得到鳥(niǎo)類(lèi)共8目13科33種2 013只，其中以廣布種鳥(niǎo)類(lèi)（16種，占總數(shù)48.5%）和東洋界種（9種，占總數(shù)27.2%）占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì).

3 結(jié)論與建議

共記錄鳥(niǎo)類(lèi)8目13科33種2 013只，其中國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)動(dòng)物3種（白琵鷺Plɑtɑleɑ leucorodiɑ，小天鵝Cygnet，鴛鴦Aix gɑlericulɑtɑ），國(guó)家“三有”鳥(niǎo)類(lèi)11種，安徽省重點(diǎn)保護(hù)鳥(niǎo)類(lèi)4種. 綠金湖的季節(jié)性鳥(niǎo)類(lèi)，候鳥(niǎo)種類(lèi)占比最大，其次為留鳥(niǎo)，旅鳥(niǎo)占比最少. 按地域劃分，廣布種16種，占比最高（48.4%）. 鳥(niǎo)類(lèi)優(yōu)勢(shì)種5種，數(shù)量上略呈劣勢(shì)，表現(xiàn)在湖面水域中物種豐富度及數(shù)目最高，農(nóng)田區(qū)域中優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和多樣性指數(shù)均為最低. 綠金湖濕地水質(zhì)較好，已經(jīng)成為眾多鳥(niǎo)類(lèi)的重要越冬地，鳥(niǎo)類(lèi)大多在人為影響較小的大面積水域上活動(dòng)，說(shuō)明綠金湖濕地的人類(lèi)活動(dòng)，一定程度上干擾了鳥(niǎo)類(lèi)的棲息環(huán)境. 需要進(jìn)一步改善綠金湖的生態(tài)環(huán)境，加大對(duì)綠金湖濕地的保護(hù)力度，并進(jìn)行湖濱帶生態(tài)修復(fù)，為水鳥(niǎo)提供更好的棲息環(huán)境，打造天人合一的美麗綠金湖.