天津師范大學(xué)主校區(qū)鳥類組成初步研究

羅丹，廖辭霏，宋原吉，劉佳欣，殷瑞潔，李玥嘉，莫訓(xùn)強(qiáng)*

（天津師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，天津300387）

鳥類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[1-2]。鳥類群落結(jié)構(gòu)及生境利用一直是鳥類學(xué)研究及保護(hù)的基礎(chǔ)內(nèi)容，群落組成和多樣性可作為生態(tài)環(huán)境的客觀生物指標(biāo)[3-4]。城市生態(tài)系統(tǒng)中的鳥類種類組成及其多樣性是備受關(guān)注的焦點(diǎn)。近年來，相關(guān)研究者針對城市建成區(qū)（如公園綠地、社區(qū)和校園等）的鳥類開展了大量調(diào)查和研究，研究成果為城市生態(tài)系統(tǒng)規(guī)劃、綠化管理維護(hù)、野生動植物保護(hù)提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)支撐[5]。

天津市位于東亞-澳大利西亞候鳥遷飛區(qū)（The East Asian-Australasian Flyway）。天津師范大學(xué)主校區(qū)位于天津市西青區(qū)，該區(qū)是生態(tài)環(huán)境部認(rèn)定的“國家生態(tài)文明建設(shè)示范區(qū)”，也是天津首個生態(tài)文明建設(shè)示范區(qū)。當(dāng)前對該區(qū)域的鳥類調(diào)查和研究尚較為貧乏。2011年至2014年，韓超毅等人針對天津市西青大學(xué)城區(qū)域（含天津師范大學(xué)主校區(qū)）的鳥類資源進(jìn)行了初步調(diào)查，報道了鳥類15目35科110種[6]。近年來，天津師范大學(xué)主校區(qū)開展了大量的生態(tài)建設(shè)、管理和維護(hù)，為鳥類提供了適宜的生境，鳥類的種類組成和群落結(jié)構(gòu)也發(fā)生了較大變化，因此有必要對校園鳥類開展更系統(tǒng)的、時空覆蓋更全面的調(diào)查和研究，及時更新和報道校園鳥類組成變化，從而為天津師范大學(xué)、西青區(qū)乃至天津市的野生鳥類保護(hù)、生態(tài)文明建設(shè)和管理提供科學(xué)參考和建議。

1 研究地概況

天津師范大學(xué)位于天津市西青區(qū)賓水西道，地處117°04′22.90″E~117°09′22.90″E、39°02′41.15″N~39°05′14.66″N，占地面積233.33 hm2，建筑面積94萬m2。天津師范大學(xué)地處暖溫帶半干季風(fēng)型氣候，四季分明，近年年均溫度13.8℃左右，年均降雨量625.5 mm左右。校園生境類群以濕地、草地、灌叢、林地和建成區(qū)綠化帶為主，其中濕地生境以人工濕地、湖泊濕地和河流濕地為主。在各類生境中，濕地由蘆葦（Phragmites australis）、扁稈藨草(Scirpus planiculmis)、白睡蓮 （Nymphaea alba） 和菹草（Potamogeton crispus）等形成水生植物群落；草地生境以裸露草地為主，主要草本種類包括早熟禾（Poa annua）、高羊茅 （Festuca elata）、狗尾草（Setaria viridis）、虎尾草（Chloris virgata）和藜（Chenopodium album）等；灌叢生境以主要由金銀忍冬（Lonicera maackii）、女貞 （Ligustrum lucidum）、小葉黃楊（Buxus sinica var.parvifolia）和冬青衛(wèi)矛（Euonymus japonicus）等構(gòu)成；林地生境以人工林為主，主要樹種包括毛白楊 （Populus tomentosa）、榆樹（Ulmus pumila）、槐（Sophora japonica） 和臭椿（Ailanthus altissima）等；建成區(qū)綠化帶的植物種類繁多，如旱柳（Salix matsudana）、銀杏（Ginkgo biloba）、二球懸鈴木（Platanus×acerifolia）、西府海棠（Malus micromalus）等。豐富的生境類型，為不同生境需求的鳥類提供了適宜的棲息、覓食和繁殖條件。

2 研究方法

2.1 調(diào)查方法

于2014至2019年對天津師范大學(xué)主校區(qū)的鳥類資源開展調(diào)查，調(diào)查的月份盡量覆蓋鳥類遷徙高峰期、繁殖期和越冬期，其中在鳥類遷徙高峰期適當(dāng)增加調(diào)查的天/次數(shù)，詳見表1。

根據(jù)天津師范大學(xué)主校區(qū)的生境特點(diǎn)和鳥類活動規(guī)律設(shè)定調(diào)查的樣點(diǎn)/樣線。其中：（1）濕地生境：1號湖、2號湖、3號湖、4號湖和5號湖，占地面積之和約為73萬m2，占學(xué)校面積的28.7%；（2）草地生境：1號坡，累計(jì)占地面積約為3萬m2，占學(xué)校面積的1.2%；（3）灌叢生境：1號林地，累計(jì)占地面積約為7萬m2，占校園面積的3.2%；（4）林地生境：2號林地、3號林地，累計(jì)占地面積約為15萬m2，占校園面積的6.7%；（5）建成區(qū)生境：1號教學(xué)生活區(qū)、2號教學(xué)生活區(qū)和3號教學(xué)生活區(qū)，占地面積約為109萬m2，占學(xué)校面積的46.7%。本文所選樣地累計(jì)面積占學(xué)校面積的86.5%，詳見圖1所示。

表1 調(diào)查時間和天/次數(shù)

圖1 天津師范大學(xué)區(qū)位及樣地分布

選擇晴朗、風(fēng)力較小的天氣，采用步行行進(jìn)。使用蔡司（10倍×42 mm孔徑）雙筒望遠(yuǎn)鏡和施華洛世奇（25～60倍×85 mm孔徑）單筒望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀察，使用尼康D850單反相機(jī)加尼康80～400 mm鏡頭拍攝記錄輔助調(diào)查。飛臨天津師范大學(xué)校園上空的鳥類也加以記錄（如白枕鶴Antigone vipio和鳳頭蜂鷹Pernis ptilorhynchus等）。鳥類鑒定主要參考《中國鳥類野外手冊》（約翰·馬敬能，2000）、《中國鳥類分類與分布名錄（第三版）》（鄭光美，2017）等資料[7-8]。對不能確定到種的鳥，確定其類群，計(jì)入類群總數(shù)。鳥類的分類采用《中國鳥類分類與分布名錄（第三版）》的分類體系，分布型主要根據(jù)《中國動物地理》（張榮祖，2011），生態(tài)類群主要根據(jù)《中國鳥類志》（趙正階，2001），居留型主要根據(jù)野外調(diào)查和相關(guān)歷史資料判斷[12-13]。鳥類調(diào)查的同時開展生態(tài)環(huán)境調(diào)查，記錄天氣、風(fēng)向、風(fēng)力等氣象狀況，以及鳥類棲息地的生境類型、植被及其他環(huán)境要素、主要干擾類型及程度等。

2.2 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2020進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。采用RB頻率指數(shù)作為鳥類數(shù)量等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，該指數(shù)為調(diào)查期間某種鳥的遇見率R=d/D×100和其日均遇見數(shù)量B=N/D相乘之積。其中，d為遇見該鳥種的天數(shù)，D為調(diào)查總天數(shù)，N為該種鳥的遇見總數(shù)量。指數(shù)超過500的為優(yōu)勢種，50到500為普通種，50以下的為稀有種[9]。

鳥類群落多樣性采用Shannon-Weiner指數(shù)衡量鳥類群落多樣性[10-11]。計(jì)算公式如下：

式中H為多樣性指數(shù)，Pi是第i種的個體數(shù)與該群落總個體數(shù)的比值，S為總種數(shù)。

當(dāng)群落中全部個體屬于一個物種時，H=0；全部個體各屬于不同種時，H值最大。即：

Hmax=log2S

式中Hmax為群落理論上的最大多樣性指數(shù)。

采用Pielou指數(shù)衡量群落的均勻度：

E=H/Hmax

式中E為均勻度指數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 鳥類組成

該區(qū)域共記錄鳥類156種，隸屬于17目49科。各種類的區(qū)系類型、居留類型、生境類型及其數(shù)量等級如表2所示。

表2 天津師范大學(xué)主校區(qū)鳥類數(shù)量及分布

（續(xù)表2）

（續(xù)表2）

（續(xù)表2）

（續(xù)表2）

校園鳥類中，屬于國家一級保護(hù)動物有2種，分別是青頭潛鴨和白枕鶴[14]。國家二級保護(hù)動物有18種，分別是小天鵝、鴛鴦、黑頸、鳳頭蜂鷹、游隼、黑翅鳶、縱紋腹小鸮、紅隼、長耳鸮、雀鷹、普通鵟、短耳鸮、云雀、震旦鴉雀、紅脅繡眼鳥、紅喉歌鴝、藍(lán)喉歌鴝和北朱雀。參照世界自然保護(hù)聯(lián)盟物種紅色名錄（IUCN Redlist），極危（CR）物種有1種，即青頭潛鴨；易危（VU）有3種，分別是紅頭潛鴨、田鹀和白枕鶴[15]。

上述156種鳥類中，物種數(shù)最多的是雀形目（PASSERIFORMES），共25科82種，占校園鳥類物種總數(shù)的51.9%；其次是雁形目（ANSERIFORMES），1科17種；種數(shù)最少的是鰹鳥目（SULIFORMES），僅有1科1種，見圖2。

3.2 居留類型及生態(tài)類群

校園鳥類的居留型組成如下：夏候鳥41種，冬候鳥24種，留鳥28種，旅鳥60種，迷鳥3種[（7]見圖3）。鳥類的生態(tài)類群涵蓋有陸禽、游禽、猛禽、涉禽、攀禽和鳴禽[16]。其中，以鳴禽為主占總數(shù)的52%，游禽次之占總數(shù)的24%（見圖4）。

3.3 鳥類群落結(jié)構(gòu)及其特征

不同的生境類型為不同的鳥類提供了差異性的棲息、覓食和繁殖條件，并導(dǎo)致鳥類群落結(jié)構(gòu)的分異[17]。多樣性指數(shù)包含兩個因素：其一是種類數(shù)目，其二是種類中個體分配上的均勻性。種類數(shù)目越多，多樣性指數(shù)越高；同樣，種類之間個體分配的均勻性增加，也會使多樣性指數(shù)提高[18]。分析可知，校園中的5種生境類型中，濕地生境記錄鳥種豐富度為92，占校園鳥類總數(shù)的58.9%，多樣性指數(shù)和均勻性指數(shù)均位列5類生境之首。建成區(qū)是校園鳥類多樣性指數(shù)最低的生境，豐富度為11，占校園鳥類總數(shù)的7.1%，多樣性指數(shù)和均勻性指數(shù)均位于5類生境之末，詳見表3。

圖2 天津師范大學(xué)不同目鳥類總數(shù)

圖3 天津師范大學(xué)鳥類居留類型

圖4 天津師范大學(xué)鳥類生態(tài)類群

表3 天津師范大學(xué)主校區(qū)5種生境的鳥類群落特征

4 討論

（1）本研究共記錄了17目49科156種野生鳥類，較以往的研究增加了2目14科46種[5]，其中包括天津市鳥類新記錄紅胸姬鹟[19]和極危（CR）物種青頭潛鴨，以及其他珍稀物種如小天鵝、黑翅鳶、鳳頭蜂鷹、長耳鸮和短耳鸮等。調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)了方尾鹟和紅耳鵯等遠(yuǎn)離傳統(tǒng)分布區(qū)的鳥類，它們的出現(xiàn)可能與近年來全球氣候變暖有關(guān)[20-22]。其中紅耳鵯食性廣，繁殖能力和適應(yīng)能力強(qiáng)，在對棲息地的選擇上能適應(yīng)人類居住的環(huán)境，這可能是它遷入到新的分布區(qū)并建立種群的原因[23]，但也未能排除籠養(yǎng)鳥逃逸的可能性?？偠灾鲜鲇涗涁S富了區(qū)域生物多樣性的基礎(chǔ)資料，為區(qū)域的鳥類資源保護(hù)提供了更為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（2）天津師范大學(xué)主校區(qū)的鳥類物種組成較為豐富，與校園內(nèi)復(fù)雜的生境和豐富的植物多樣性密切相關(guān)。校園內(nèi)濕地生境面積占比較大，鳥類豐富度和多樣性指數(shù)均為校園5種生境之首。1號湖樣地，分別于春、冬季節(jié)記錄到兩次青頭潛鴨的數(shù)據(jù)和單次最高12只白眼潛鴨的數(shù)據(jù)。這可能與1號湖樣地受人類影響程度最低、植物類型豐富、湖水深淺適宜[24]和生境隱蔽度較高有關(guān)[25]。2號湖樣地，有面積較大的淺水區(qū)灘涂，為鸻鷸類、鷗類水鳥提供了合適的棲息地和中轉(zhuǎn)站，同時該區(qū)域生長著扁稈藨草和蘆葦?shù)韧λ参铮瑸楹诔衢L腳鷸、金眶鸻等水鳥提供了隱蔽場所。4號湖樣地，周圍人工栽種的金銀忍冬、杏（Armeniaca vulgaris） 和山楂（Crataegus pinnatifida）等果實(shí)較為豐富的植物，為鳥類提供了充足的食物來源。另外該生境植被垂直結(jié)構(gòu)較明顯，尤其是喬木、灌木層次突出，為在不同生態(tài)位生活的多種鳥類提供了適合的棲息條件。該處生境隱蔽程度也較高，在降低被捕食風(fēng)險和人工干擾方面都起到積極作用。

（3）一些限制因素也對鳥類群落多樣性水平造成負(fù)面影響。一是校園區(qū)域內(nèi)的林地和灌叢生境（如2號林地和3號林地），雖然植被覆蓋率較高，但是由于均為人工林，群落物種組成單一，群落層次結(jié)構(gòu)簡單，群落的功能也較為簡單，導(dǎo)致鳥類物種多樣性水平較低。二是在建成區(qū)范圍內(nèi)，因美觀和安全等處于綠化管護(hù)需求，需要定期對植被進(jìn)行修剪和維護(hù)，這些人為活動干擾了諸如戴菊、紅喉歌鴝、紅脅藍(lán)尾鴝等鳥類的棲息、覓食等行為[26]。三是建成區(qū)內(nèi)生活著數(shù)量眾多的流浪貓、流浪狗，亦會對鳥類的生存和活動造成一定的威脅，從而導(dǎo)致該類生境內(nèi)鳥類數(shù)量和種類均較低。四是校園內(nèi)的入侵物種（如長芒莧Amaranthus palmeri和火炬樹Rhus typhina）也可能成為影響鳥類物種多樣性的潛在因素[27]。

（4）為優(yōu)化校園環(huán)境，為不同鳥類提供更為多元的適宜生境，本研究提出以下建議：第一，在選擇校園綠化種植的樹種時，除考慮美觀要素外，也要盡可能地考慮鳥類的食性，選擇不同類型的樹種種植。第二，校園落葉要科學(xué)堆放，在美觀與生態(tài)建設(shè)上保持細(xì)微的平衡。第三，對校園內(nèi)離建成區(qū)和生活區(qū)較遠(yuǎn)的林地和濕地生境外圍設(shè)置欄桿，在保持觀賞性的同時盡可能降低人為干擾。