朱 彥 張 慶 李明會

(1.昆明動物園，昆明，650021；2.西南林業(yè)大學，昆明，650224)

城市化對多疣狹口蛙生境影響

朱 彥1張 慶2*李明會2

(1.昆明動物園，昆明，650021；2.西南林業(yè)大學，昆明，650224)

稿件運行過程

多疣狹口蛙；城市化；生境；影響

城市的擴張是全球發(fā)展的一個大趨勢，而這一趨勢帶來的生態(tài)影響已成為生態(tài)研究的熱點。為了探究昆明城市發(fā)展對當?shù)囟囵嗒M口蛙(Kaloulaverrucosa)生境的影響，于2008年7月與2009年7月使用樣方法對昆明市4個主城區(qū)內(nèi)多疣狹口蛙的生境進行了調(diào)查，收集生境中的因子數(shù)據(jù)，將生境分類后對因子數(shù)據(jù)進行顯著性分析比較，結(jié)果顯示，不同類型生境間除了水體底質(zhì)、周邊地面高度差、人為活動頻率以及水泥覆蓋度4項因子差異不顯著外，其他因子有顯著或極顯著差異。根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果和實地調(diào)查分析的結(jié)論顯示，昆明的城市化發(fā)展會對多疣狹口蛙生境產(chǎn)生不利和有利的影響，不利影響包括導致多疣狹口蛙生境喪失、生境惡化和人為影響加劇，而有利影響包括創(chuàng)造新生境、水面覆蓋度增加和水體易于遷出。

城市的擴張是全球發(fā)展的一個大趨勢，而這一趨勢帶來的生態(tài)影響已成為生態(tài)研究的熱點。Cosentino et al[1]收集并對照了美國13個州的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，城市道路的密度和車流量會影響當?shù)氐膬蓷珓游锒鄻有院头N類分布；Saenz et al[2]對一種樹蛙自然繁殖地和城市繁殖地的比較研究顯示，由于城市繁殖地中微氣候等因子的改變，蛙壺菌(Batrachochytriamdendrobatidis)更易于滋生，這可能導致當?shù)胤N群大量死亡；Scheffers et al[3]對埃德蒙頓市雨水池的調(diào)查顯示，這種城市建筑經(jīng)常被城市中的兩棲動物選做繁殖地，有助于維持當?shù)爻鞘袃蓷珓游锓N群。付義強等[4]在九江城區(qū)及郊區(qū)進行的調(diào)查顯示，城市帶來的農(nóng)藥使用及工業(yè)性大氣污染使麻雀從九江城區(qū)消失；王明春與楊月偉[5]的研究發(fā)現(xiàn)城市化會減少白鷺的筑巢密度和增加白鷺建巢的高度；陳水華等[6]對杭州市濕地鳥類的研究結(jié)果顯示，除了食物、水質(zhì)和水深等因素外，景觀水平和干擾的因素對杭州市濕地水鳥的分布、密度和多樣性也具有不同程度的影響。食物的多樣性和人的有形干擾是決定全年水鳥多樣性的最重要因子。目前國內(nèi)關(guān)于城市化對動物影響的研究多集中于城市化對鳥類的影響，而城市化對蛙類影響的研究卻不多。本研究試圖通過調(diào)查不同年、不同生境類型間多疣狹口蛙(Kaloulaverrucosa)生境因子差異，分析城市化過程對多疣狹口蛙的生境影響。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)采集

本研究將昆明主城按行政區(qū)劃分為4個調(diào)查區(qū)。調(diào)查時2人為1組。分4個組同時調(diào)查。2008年7月及2009年7月分別調(diào)查了2次，每次調(diào)查持續(xù)15～20 d，每天調(diào)查時間為16：00～21：00。每個調(diào)查組按照地圖上的圖示在被調(diào)查區(qū)內(nèi)走訪可能有蛙類出現(xiàn)的水體、綠地、農(nóng)田等。當發(fā)現(xiàn)多疣狹口蛙成體或蝌蚪時，設(shè)置一個2 m×2 m的樣方，記錄樣方的GPS位點，測量并記錄樣方各類因子，具體方法見表1。

表1 調(diào)查項目及方法

續(xù)表1

1.2 數(shù)據(jù)處理

先將對文字描述類數(shù)據(jù)進行數(shù)字代換，具體替代如下。

主要種類：喜旱蓮子草(Alternantheraphiloxeroides)記為1，澳洲牧草記為2，狗牙根(Cynodondactylon)記為3，農(nóng)作物記為4，水生植物如菖蒲(Acoruscalamus)、水草以及蓮(Nelumbonucifera)記為5。

生境類型：農(nóng)田記為1，城市園林水體記為2，臨時性積水坑為3。

使用SPSS 13.0將2008年數(shù)據(jù)與2009年數(shù)據(jù)分組后進行Manny-WhitenyU檢驗，比較2 a間各種因子的差異顯著性；計算3類生境的城市化指數(shù)，并按生境類型將數(shù)據(jù)分為3組進行one-way檢驗，比較不同生境中各種因子的差異是否顯著；城市化指數(shù)計算公式如下。

城市化指數(shù)=1/2建筑指數(shù)+20×人為活動頻率+噪音量(dB)+100/至市中心距離(km)。

為了綜合反映這4項城市化參數(shù)的特征，計算中將它們調(diào)整為隨城市化程度的提高而在0～100之間遞增的數(shù)值。至市中心距離實測值在1～20之間，經(jīng)倒置并乘以100，數(shù)值隨城市化程度的提高在0～100之間遞增；人為活動分為4個等級的參數(shù)乘以20(對人為活動頻率進行分級，小于100人/h的為1，100人/h～200人/h為2，200～300人/h為3，大于300人/h記為4)；量噪音的實測值在40～90 dB之間，不做調(diào)整；建筑指數(shù)的實測值在0～200之間，除以2(王彥平等[7])。

2 結(jié)果與分析

2.1 年間生境數(shù)據(jù)變化

2008年調(diào)查多疣狹口蛙分布點16個，共設(shè)置了53個樣方，2009年調(diào)查多疣狹口蛙分布點12個，共設(shè)置樣方34個。2009年多疣狹口蛙的分布點增加了翠湖公園，而理想小鎮(zhèn)、昆明市財經(jīng)貿(mào)易學校、紅塔東路及海埂公園的分布點消失了。

圖1 多疣狹口蛙分布變化圖Fig.1 The change of the distribution of Kaloula verrucosa in Kunming

顯著性檢驗結(jié)果顯示，2008年與2009年多疣狹口蛙生境因子中除了水深、水體底質(zhì)、離最近水環(huán)境距離以及周邊地面高度差4項因子差異性不顯著外，人為活動頻率、離最近道路距離、水泥覆蓋度和主要植物種類4項因子差異顯著，水深、水體面積、pH值、水體透明度、氣溫、離最近植被距離、水面覆蓋度、植被覆蓋度、壁面傾斜度和噪音量10項因子差異極顯著。

表2 2008年與2009年多疣狹口蛙生境因子差異性

P<0.05為顯著，P<0.01為極顯著

2.2 不同城市化程度生境差異比較

將調(diào)查到的農(nóng)田、城市園林水體以及臨時性積水坑的建筑物指數(shù)、噪音量、人為干擾以及距市中心距離4項關(guān)系城市化指數(shù)的因子進行計算，結(jié)果如表所示，臨時性積水坑-城市園林水體-農(nóng)田調(diào)查到的3類生境中建筑物指數(shù)、噪音量及具市中心距離是呈現(xiàn)出增長的趨勢，而人為活動干擾為先增加后下降的趨勢。

在這3類生境中城市園林水體的城市化程度最高，城市化指數(shù)為97.532 3±24.587 1，農(nóng)田的城市化程度最低為77.876 7±12.149 6，臨時性積水坑的城市化指數(shù)為87.060 0±17.743 7，在兩者之間。因此，多疣狹口蛙城市生境的城市化程度最高的順序應(yīng)該是城市園林水體、臨時性積水坑、農(nóng)田。

表3 不同生境類型城市化因子差異

對3種類型的生境數(shù)據(jù)進行one-way檢驗，結(jié)果顯示，除了水體底質(zhì)、周邊地面高度差、人為活動頻率以及水泥覆蓋度4項因子差異不顯著外，離最近水環(huán)境距離、主要植物種類、距市中心距離和城市化指數(shù)4項因子差異顯著，水溫、水深、水體面積、pH值、水體透明度、水面覆蓋度、氣溫、離最近植被距離、壁面傾斜度、離最近道路距離、植被覆蓋度和噪音量12項因子差異極顯著。

表4 不同類型生境one-way檢驗結(jié)果

P<0.05為顯著，P<0.01為極顯著

3 結(jié)論與討論

3.1 2008年與2009年生境差異

2009年調(diào)查到的樣方相較2008年樣方，生境因子除了水體底質(zhì)、周邊地面高度差、人為活動頻率以及水泥覆蓋度4項因子差異不顯著外，其他因子有顯著或極顯著差異。這是由于2009年的降雨減少，無法形成適宜的臨時性積水，使得多疣狹口蛙選擇長期性積水生境，而長期性積水生境的城市化程度與臨時性積水不同，因此產(chǎn)生了差異。

3.2 城市化對多疣狹口蛙生境的影響

城市化進程會對多疣狹口蛙生境產(chǎn)生有害影響，包括生境喪失、生境惡化、人為影響加??；同時也會對多疣狹口蛙的生境產(chǎn)生一些有益影響，包括新生境的產(chǎn)生、水面覆蓋度增加、水體易于遷出。

3.2.1 有害影響

(1)生境喪失。城市化過程中，人類對土地的利用是造成多疣狹口蛙生境消失的主要原因，2009年減少的4個多疣狹口蛙分布點就是由于人類在利用土地過程中填充臨時或長期積水，導致適宜多疣狹口蛙生存的環(huán)境消失而造成的。

(2)生境惡化。城市化進程會使多疣狹口蛙生存的水體受到影響，首先，城市建設(shè)中使用的水泥、瀝青和磚石等材料不能使熱量有效擴散，導致局部氣溫升高而這又會使生境內(nèi)的水溫升高，水溫在一定范圍內(nèi)增長能加快多疣狹口蛙胚胎的發(fā)育，但如果超過一定范圍將破壞胚胎的發(fā)育，其次在調(diào)查到的樣方中有近38%是在農(nóng)田中，在噴灑農(nóng)藥時殘余的農(nóng)藥會混入澆灌的水中，當這些水進入多疣狹口蛙生活的水體中導致污染會影響多疣狹口蛙蝌蚪的正常發(fā)育甚至導致死亡[8]；城市化進程還會使多疣狹口蛙的陸地生境產(chǎn)生影響，隨著城市化升高，生境內(nèi)的植被覆蓋率會降低，而且也使得多疣狹口蛙轉(zhuǎn)移到生境附近植被叢的距離增加，這會減少多疣狹口蛙在陸地上時庇護的場所以及食物來源。

(3)人為影響加劇。隨著城市化升高樣方離道路的距離也會越近，這導致多疣狹口蛙生境受到的人為干擾也加大，最為突出的就是噪音的增加，高分貝的噪音會掩蓋雄性兩棲類的求偶信號[9]，調(diào)查到的3類多疣狹口蛙生境周邊噪音量都高于50 dB，在繁殖期可能會干擾多疣狹口蛙的求偶鳴聲。

3.2.2 有益影響

(1)新生境出現(xiàn)。調(diào)查的結(jié)果顯示，城市園林水體是多疣狹口蛙出現(xiàn)次數(shù)很多的生境，占到樣方總數(shù)的近21%，這種人工環(huán)境通常會在其中建造一些水池和水塘，根據(jù)本研究的實地調(diào)查顯示，當這些水體大于0.5 m2，5～6月間有10 cm以上，pH值在6～7之間的積水，多疣狹口蛙就能在其中生存。

(2)水生植物增加。水面覆蓋度在高城市化生境會比低城市化生境高，這是由于在城市園林水體中多會有水生植物種植，這些植物能為多疣狹口蛙成體及幼體在水體中提供庇護場所。

(3)水體易于流逝。隨著城市化程度升高，多疣狹口蛙棲息水體的水面至周邊地面的高度變化不顯著，但壁面傾斜度在呈減少趨勢，水體到地面的坡度在減緩，這便于多疣狹口蛙在水體干涸前從水中移動到陸地，尋找其他適宜生境。

[1] Cosentino B J,Marsh D M,Jones K S,et al.Citizen science reveals widespread negative effects of roads on amphibian distributions[J].Biological Conservation,2014,180:31-38.

[2] Saenz D，Hall T L，Kwiatkowski M A.Effects of urbanization on the occurrence ofBatrachochytriumdendrobatidis：do urban environments provide refuge from the amphibian chytrid fungus?[J].Urban Ecosystems，2015，18(1)：333-340.

[3] Scheffers B R,Paszkowski C A.Amphibian use of urban stormwater wetlands：The role of natural habitat features [J].Landscape and Urban Planning，2013，113：139-149.

[4] 付義強，郭延蜀，胡錦矗.九江城市及郊區(qū)麻雀種群數(shù)量與空間分布的調(diào)查[J].西華師范大學學報：自然科學版，2005，26(2)：209-212.

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[6] 陳水華，丁平，鄭光美，等.城市化對杭州市濕地水鳥群落的影響研究[J].動物學研究，2000. 21(4)：279-285.

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[8] 楊紅燕，張慶，何海艷，等.敵敵畏對多疣狹口蛙蝌蚪死亡率和行為的影響[M]//計翔.兩棲爬行動物研究Vol 12.南京：東南大學出版社，2010：205-211.

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Kaloulaverrucosa；Urbanization；Habitat；Effect

The Effect of Urbanization on the Habitat of Kaloula verrucosa

Zhu Yan1Zhang Qing2*Li Minghui2

(1.Kunming Zoo，Kunming，650021，China；2.Southwest Forestry University，Kunming，650224，China)

Urbanization is a trend of global development；it also causes some issues that become a focus of ecological research.To investigate how urbanization affects the habitat ofKaloulaverrucosa，we collected and analyzed habitat use byKaloulaverrucosain 4 urban areas of Kunming City in July 2008 and July 2009.All factors in different kinds of habitat were significantly different except sediment，height difference，human disturbance and concrete coverage.We conclude that urbanization shows not only negative effects but also some positive effects on the habitat.Negative effects of urbanization on the habitat were habitat deterioration and loss，and increasing human disturbance.Positive effects included creation of new habitat and shelter，increasing water coverage and easy access to land from water.

2016-02-29

修回日期：2016-04-23

發(fā)表日期：2016-08-10

X174

A

2310-1490(2016)03-252-06

項目資助：本項工作得到了WWF小額基金項目的資助(CN0861.01-SM01)

朱彥,男,32歲，野生動物飼養(yǎng)管理工程師;主要從事野生動物飼養(yǎng)研究。E-mail：malicer-k@163.com

*通訊作者：張慶，E-mail：zqzqzq0478@sina.com