張勘, 徐雨, 李曉清, 唐博, 冉小東, 田佼, 劉富文
1. 四川栗子坪國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),四川石棉625400; 2. 貴州師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,貴陽(yáng)550025; 3.成都市雷雀生態(tài)環(huán)??萍加邢薰?,成都610064)
生物多樣性的保護(hù)與維持是當(dāng)今社會(huì)的一門(mén)重要課題(Groometal.,2006;蔣志剛,馬克平,2009)。在一些關(guān)鍵地區(qū)建立自然保護(hù)地,保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)及野生生物種群健康,是生物多樣性保護(hù)和管理的一項(xiàng)重要舉措(Margules & Pressey,2000;Groometal.,2006)。生物多樣性保護(hù)的基礎(chǔ)是資源的調(diào)查、監(jiān)測(cè)及多樣性的時(shí)空分布特征分析;只有解決這些最基礎(chǔ)的問(wèn)題,才能科學(xué)確定保護(hù)重點(diǎn),探討未來(lái)環(huán)境變化對(duì)多樣性的影響,闡明多樣性的維持機(jī)制與保護(hù)對(duì)策(馬克平,2011)。
栗子坪國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于橫斷山區(qū),全球25個(gè)生物多樣性熱點(diǎn)之一(Myersetal.,2000)的東緣。保護(hù)區(qū)于2001年經(jīng)雅安市人民政府批準(zhǔn)建立市級(jí)自然保護(hù)區(qū),2003年由四川省人民政府批復(fù)成立省級(jí)自然保護(hù)區(qū),2013年經(jīng)國(guó)務(wù)院批復(fù)成立國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。保護(hù)區(qū)是保護(hù)小相嶺大熊貓Ailuropodamelanoleuca孤立小種群的關(guān)鍵區(qū)域,擁有豐富的物種多樣性和特有性。鳥(niǎo)類是生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分,處于高營(yíng)養(yǎng)級(jí),對(duì)維持生態(tài)平衡和生物多樣性有不可替代的作用,因此,鳥(niǎo)類常作為環(huán)境變化的良好指示物種和監(jiān)測(cè)物種(Pertti,1989)。但是,目前關(guān)于保護(hù)區(qū)鳥(niǎo)類資源的調(diào)查十分缺乏,僅在保護(hù)區(qū)本底資源調(diào)查時(shí)有一定報(bào)道(西華師范大學(xué)珍稀動(dòng)植物研究所,2012)。本文依據(jù)最新野外調(diào)查,并結(jié)合先前調(diào)查的數(shù)據(jù),綜合分析保護(hù)區(qū)鳥(niǎo)類資源和多樣性特征。
栗子坪國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于橫斷山區(qū)東緣、四川盆地西南緣的大渡河中上游,貢嘎山東南面石棉縣境內(nèi),地理位置為102°10′33″~102°29′07″E,28°51′02″~29°08′42″N,南北長(zhǎng)23 km,東西寬17.8 km,總面積47 940 hm2。地貌以中高山為主,兼有部分低山和河谷階地。整個(gè)地勢(shì)由西南向東北傾斜,地形切割破碎,起伏跌宕,垂直高差大。區(qū)內(nèi)最高海拔4 551 m(密密滴滴),最低海拔1 330 m(大洪溝板栗樹(shù)溝心),平均相對(duì)高差大于2 000 m。氣侯是以亞熱帶季風(fēng)氣候?yàn)榛鶐У纳降貧夂颉D昃鶜鉁?1.7~14.4 ℃,年均降水量800~1 250 mm。屬四川盆地亞熱帶濕潤(rùn)森林土壤區(qū),土壤pH值為4.5~7.5。植被垂直帶譜明顯,由低山到高山,漸次可見(jiàn)闊葉林(1 330~2 500 m)、針闊混交林(2 500~2 700 m)、針葉林(2 700~3 700 m)、灌叢(亞高山灌叢:2 800~3 700 m,高山灌叢:3 700~4 400 m)、草甸(亞高山草甸:2 500~3 700 m,高山草甸:3 800~4 400 m)、高山稀疏植被(4 400 m以上)(西華師范大學(xué)珍稀動(dòng)植物研究所,2012)。
在2016年7—8月(夏季)、10月(秋季)和2017年4月(春季),分3次開(kāi)展野外調(diào)查。夏季對(duì)保護(hù)區(qū)所有棲息地類型開(kāi)展調(diào)查,受客觀因素限制,秋季和春季只對(duì)海拔1 330~3 100 m的針葉林、針闊混交林、闊葉林和河谷灌叢4種棲息地開(kāi)展調(diào)查。夏季采用分層隨機(jī)取樣的原則設(shè)置樣帶,共設(shè)置40條,每條長(zhǎng)約3 km。在夏季調(diào)查取樣的基礎(chǔ)上,對(duì)秋季和春季的調(diào)查取樣原則進(jìn)行了一定修正:在重點(diǎn)區(qū)域設(shè)置46條樣帶,均長(zhǎng)約2.5 km;在樣帶基礎(chǔ)上,進(jìn)一步設(shè)置152個(gè)樣點(diǎn)。為避免重復(fù)取樣對(duì)后續(xù)分析造成的偏差,樣點(diǎn)之間距離不小于200 m(Bibbyetal.,2000)。為避免樣本差異所致的多樣性分析偏差(Gotelli & Colwell,2011),盡可能保證4種棲息地中樣點(diǎn)的分布數(shù)量相差不大。
調(diào)查時(shí)2人一組,以GPS(Garmin)確定2 km·h-1的速度在樣帶上行進(jìn),記錄樣帶兩側(cè)100 m范圍內(nèi)觀察到的物種。在樣點(diǎn)上停留10 min,記錄半徑100 m內(nèi)觀察和聽(tīng)到鳴聲的鳥(niǎo)類的種類、數(shù)量、距離,同時(shí)記錄海拔、生境等信息。觀察工具為西光10×42雙筒望遠(yuǎn)鏡。陰雨天氣不開(kāi)展調(diào)查。
綜合樣帶和樣點(diǎn)上的觀察記錄統(tǒng)計(jì)保護(hù)區(qū)的物種組成及特征,即種類組成、居留型與區(qū)系及瀕危保護(hù)與特有物種(約翰·馬敬能等,2000;張榮祖,2011;鄭光美,2011;IUCN,2017)。
在分析優(yōu)勢(shì)種與多樣性時(shí),為了便于統(tǒng)計(jì)與分析,僅將秋季和春季樣點(diǎn)觀察和記錄的數(shù)據(jù)用于分析。
采用Berger+Parker優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(d)計(jì)算并確定優(yōu)勢(shì)種(Magurran,1988),d=ni/N,式中,ni為物種i的個(gè)體數(shù)量,N為全部物種的總個(gè)體數(shù)量,d≥0.05為優(yōu)勢(shì)種。
多樣性具體分析方法如下(Magurran,1988):
β多樣性:采用Sorenson相似性指數(shù)(S),S=2c/(a+b),式中,c為2種生境共有的物種數(shù),a、b為2種生境各自分布的物種數(shù)。
3次野外調(diào)查共記錄鳥(niǎo)類15目47科189種,其中,夏季107種,秋季99種,春季117種。此外,通過(guò)文獻(xiàn)查閱獲得鳥(niǎo)類12目35科71種。最終,共統(tǒng)計(jì)得出保護(hù)區(qū)鳥(niǎo)類15目53科260種。其中,雀形目Passeriformes 34科193種,占總物種數(shù)的74.2%;非雀形目19科67種,占總物種數(shù)的25.8%。
保護(hù)區(qū)有留鳥(niǎo)169種(65.0%),夏候鳥(niǎo)57種(21.9%),冬候鳥(niǎo)18種(6.9%),旅鳥(niǎo)16種(6.2%)。留鳥(niǎo)和夏候鳥(niǎo)物種數(shù)占總物種數(shù)的86.9%,構(gòu)成了保護(hù)區(qū)鳥(niǎo)類的主體。
從區(qū)系來(lái)看,保護(hù)區(qū)內(nèi)東洋界物種161種,占61.9%;古北界物種70種,占26.9%;廣布種29種,占11.2%。保護(hù)區(qū)內(nèi)鳥(niǎo)類有11種分布型,分別是喜馬拉雅-橫斷山區(qū)型(26.5%)、東洋型(25.8%)、古北型(13.5%)、不易歸類的分布型(10.4%)、南中國(guó)型(9.2%)、東北型(6.5%)、全北型(5.4%)、高地型(1.2%)、季風(fēng)區(qū)型(0.8%)、華北型(0.4%)和東北-華北型(0.4%)。
保護(hù)區(qū)有IUCN紅色名錄鳥(niǎo)類6種,其中,瀕危(EN)1種,易危(VU)2種,近危(NT)3種。國(guó)家Ⅰ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生鳥(niǎo)類4種,國(guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生鳥(niǎo)類20種,本次調(diào)查發(fā)現(xiàn)和記錄了13種(附錄)。
保護(hù)區(qū)有中國(guó)特有鳥(niǎo)類14種,占中國(guó)特有鳥(niǎo)類總數(shù)的18.4%,分別是斑尾榛雞Bonasasewerzowi、紅喉雉鶉Tetraophasisobscurus、灰胸竹雞Bambusicolathoracicus、綠尾虹雉Lophophoruslhuysii、寶興歌鶇Turdusmupinensis、山噪鹛Garrulaxdavidi、大噪鹛Garrulaxmaximus、橙翅噪鹛Garrulaxellioti、中華雀鹛Alcippestriaticollis、暗色鴉雀Paradoxorniszappeyi、鳳頭雀鶯Leptopoecileelegans、黃腹山雀Periparusvenustulus、紅腹山雀Poeciledavidi、藍(lán)鹀Latoucheornissiemsseni。
秋季樣點(diǎn)上共觀察記錄鳥(niǎo)類468只,春季樣點(diǎn)上觀察記錄鳥(niǎo)類732只,保護(hù)區(qū)的優(yōu)勢(shì)種為山椒鳥(niǎo)科Campephagidae、鴉科Corvidae、畫(huà)眉科Timaliinae、鴉雀科Paradoxornithidae、鶯科Sylviinae、長(zhǎng)尾山雀科Aegithalidae、山雀科Paridae的物種,但是不同季節(jié)差異較大(表1)。秋季和春季共有的優(yōu)勢(shì)種僅有綠背山雀Parusmonticolus。
α多樣性:保護(hù)區(qū)不同季節(jié)的鳥(niǎo)類多樣性不同,秋季樣點(diǎn)上所調(diào)查到的物種數(shù)(58)和Shannon-Wiener指數(shù)(3.45)均低于春季(物種數(shù)78,Shannon-Wiener指數(shù)3.64)。各個(gè)生境中鳥(niǎo)類多樣性也是秋季低于春季。在秋季,闊葉林的鳥(niǎo)類物種數(shù)和Shannon-Wiener指數(shù)最高,其次是針葉林,然后是針闊混交林,河谷灌叢最低。在春季,闊葉林仍然具有最高的鳥(niǎo)類物種數(shù)和Shannon-Wiener指數(shù),但排第二位的則是與其在空間上鄰近的針闊混交林,然后是針葉林,河谷灌叢依然最低(圖1,圖2)。
β多樣性:保護(hù)區(qū)秋季和春季鳥(niǎo)類群落相似性指數(shù)不高,為0.485。在秋季,空間距離相近的針葉林與針闊混交林的相似性指數(shù)稍高,而其他生境之間的相似性指數(shù)較低。在春季,除針葉林與針闊混交林外,空間距離相近的針闊混交林和闊葉林的相似性指數(shù)也稍高,其他生境之間的相似性指數(shù)較低(圖3)??傮w而言,春季不同生境之間的物種相似性指數(shù)近顯著高于秋季(t=-1.957,df=10,P=0.079)。
注: + 優(yōu)勢(shì)種
Note: + dominant species
圖1 栗子坪國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)不同生境中調(diào)查到的鳥(niǎo)類物種數(shù)(樣點(diǎn)調(diào)查數(shù)據(jù))Fig. 1 Bird species richness of different habitats in Liziping National Nature Reserve
圖3 栗子坪國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)不同生境之間鳥(niǎo)類物種相似性指數(shù)(樣點(diǎn)調(diào)查數(shù)據(jù))Fig. 3 Sorenson similarity index for bird species between different habitats in Liziping National Nature Reserve (based on point counts)
此次調(diào)查統(tǒng)計(jì)四川栗子坪國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)鳥(niǎo)類15目53科260種。在2012年本底調(diào)查基礎(chǔ)上(西華師范大學(xué)珍稀動(dòng)植物研究所,2012)增加了74種。保護(hù)區(qū)鳥(niǎo)類分別占四川省鳥(niǎo)類目、科、種總數(shù)的71.4%、65.4%、36.9%(付長(zhǎng)坤等,2014),鳥(niǎo)類資源較為豐富。保護(hù)區(qū)內(nèi)既有東洋界物種,也有古北界物種,但以東洋界物種為主,這與保護(hù)區(qū)在中國(guó)動(dòng)物地理區(qū)劃上屬東洋界相符。保護(hù)區(qū)鳥(niǎo)類分布型以喜馬拉雅-橫斷山型和東洋型為主,其組成符合西南區(qū)的特征。
秋季和春季優(yōu)勢(shì)物種差異較大,秋季調(diào)查到的鳥(niǎo)類多樣性低于春季,且各生境的鳥(niǎo)類多樣性為秋季低于春季,可能體現(xiàn)了保護(hù)區(qū)鳥(niǎo)類隨季節(jié)變化遷移,導(dǎo)致群落結(jié)構(gòu)和多樣性的季節(jié)性變化(梁晨霞等,2017)。秋季和春季鳥(niǎo)類群落相似性指數(shù)以及不同生境之間鳥(niǎo)類物種相似性指數(shù)皆低于0.50,說(shuō)明群落組成在時(shí)間和空間上差異較大。因此,在棲息地保護(hù)中,應(yīng)該注重維持多樣的生境類型,以滿足不同鳥(niǎo)類的棲息。再者,與一些研究相似(陸舟等,2016;梁晨霞等,2017),鳥(niǎo)類多樣性在不同生境下存在差異;盡管不同季節(jié)格局有所不同,但皆表現(xiàn)為中低海拔闊葉林的鳥(niǎo)類多樣性最高,針葉林和針闊混交林次之,河谷灌叢最低。保護(hù)區(qū)保護(hù)以大熊貓為主的珍稀野生動(dòng)物及其棲息地環(huán)境,大熊貓主要棲息地位于中亞高山的針闊混交林和針葉林(周世強(qiáng)等,2010),因此,當(dāng)前大熊貓棲息地的保護(hù)工程對(duì)保護(hù)區(qū)鳥(niǎo)類的保護(hù)同樣有益。但中低海拔闊葉林不是大熊貓的主要棲息地,可能未充分納入大熊貓棲息地的保護(hù)工程,易受到人類活動(dòng)影響,建議在鳥(niǎo)類保護(hù)中予以重視。
在樣地中統(tǒng)計(jì)的鳥(niǎo)類物種數(shù),除了與真實(shí)的多樣性有關(guān)外,可能還受物種或個(gè)體的探測(cè)性影響,影響因素包括生境結(jié)構(gòu)、天氣、時(shí)間和行為等(Iknayanetal.,2014;Xuetal.,2016)。保護(hù)區(qū)不同季節(jié)和生境下鳥(niǎo)類多樣性的差異,不排除受到物種在不同季節(jié)和生境中探測(cè)度差異的影響。春季鳥(niǎo)類處于繁殖交配期,活動(dòng)性和鳴聲強(qiáng)度可能較其他季節(jié)高,易于發(fā)現(xiàn),因此春季調(diào)查到的物種多樣性可能較高。在林下開(kāi)闊生境中,物種也易被發(fā)現(xiàn),可能導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)一定偏差。因此,建議將生境結(jié)構(gòu)、天氣、時(shí)間等因素納入數(shù)學(xué)模型,在修正這些影響因素的基礎(chǔ)之上深入開(kāi)展鳥(niǎo)類群落結(jié)構(gòu)的研究。
保護(hù)區(qū)具有多種瀕危保護(hù)和特有鳥(niǎo)類,尤其是一些雞形目Galliformes鳥(niǎo)類,如綠尾虹雉的瀕危程度高,但目前對(duì)其種群現(xiàn)狀缺乏深入了解(鄭光美,2015),本次調(diào)查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)綠尾虹雉,建議針對(duì)其開(kāi)展種群數(shù)量和棲息地專項(xiàng)調(diào)查,以清楚地掌握它們?cè)诒Wo(hù)區(qū)的種群現(xiàn)狀,以更好地指導(dǎo)保護(hù)區(qū)的保護(hù)事業(yè)。本次調(diào)查對(duì)高山草甸和高山稀疏植被中的鳥(niǎo)類調(diào)查不足,雖然高海拔鳥(niǎo)類物種較少,但是可能包含某些適應(yīng)高山生活的特有種(張榮祖,2011),建議在未來(lái)調(diào)查中,加強(qiáng)在高山草甸和高山稀疏植被的取樣調(diào)查。
致謝:感謝栗子坪國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)、四川大學(xué)及貴州師范大學(xué)所有參與野外數(shù)據(jù)收集工作的人員。
付長(zhǎng)坤, 宗浩, 陳順德, 等. 2014. 四川省鳥(niǎo)類物種增補(bǔ)與統(tǒng)計(jì)分析[J]. 四川林業(yè)科技, 35(4): 32-36.
蔣志剛, 馬克平. 2009. 保護(hù)生物學(xué)的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)和對(duì)策[J]. 生物多樣性, 17(2): 107-116.
梁晨霞, 李波, 張雨薇, 等. 2017. 內(nèi)蒙古烏蘭察布地區(qū)鳥(niǎo)類群落結(jié)構(gòu)及季節(jié)變化[J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 36(1): 94-103.
陸舟, 楊崗, 余桂, 等. 2016. 廣西弄崗國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)喀斯特森林鳥(niǎo)類群落結(jié)構(gòu)與多樣性分析[J]. 四川動(dòng)物, 35(1): 141-148.
馬克平. 2011. 監(jiān)測(cè)是評(píng)估生物多樣性保護(hù)進(jìn)展的有效途徑[J]. 生物多樣性, 19(2): 125-126.
西華師范大學(xué)珍稀動(dòng)植物研究所. 2012. 四川栗子坪自然保護(hù)區(qū)綜合科學(xué)考察報(bào)告[R]. 四川南充: 西華師范大學(xué)珍稀動(dòng)植物研究所.
約翰·馬敬能, 卡倫·菲利普斯, 何芬奇. 2000. 中國(guó)鳥(niǎo)類野外手冊(cè)[M]. 長(zhǎng)沙: 湖南教育出版社.
張榮祖. 2011. 中國(guó)動(dòng)物地理[M]. 北京: 科學(xué)出版社.
鄭光美. 2011. 中國(guó)鳥(niǎo)類分類與分布名錄[M]. 北京: 科學(xué)出版社.
鄭光美. 2015. 中國(guó)雉類[M]. 北京: 高等教育出版社.
周世強(qiáng), 張和民, 李德生. 2010. 大熊貓覓食行為的棲息地管理策略[J]. 四川動(dòng)物, 29(3): 340-345.
Bibby CJ, Burgess ND, Hill DA,etal. 2000. Bird census techniques[M]. Cambridge, MA: Academic Press.
Gotelli N, Colwell R. 2011. Estimating species richness[M]// Magurran A, McGill B. Frontiers in measuring biodiversity. New York: Oxford University Press: 39-54.
Groom MJ, Meffe GK, Carroll CR. 2006. Principles of conservation biology[M]. Sunderland, MA: Sinauer Associates.
Iknayan KJ, Tingley MW, Furnas BJ,etal. 2014. Detecting diversity emerging methods to estimate species diversity[J]. Trends in Ecology & Evolution, 29(2): 97-106.
IUCN. 2017. The IUCN red list of threatened species[EB/OL]. (2017-08-13). http://www.iucn.org/.
Magurran AE. 1988. Ecological diversity and its measurement[M]. Princeton: Princeton University Press.
Margules CR, Pressey RL. 2000. Systematic conservation planning[J]. Nature, 405(6783): 243-253.
Myers N, Mittermeier RA, Mittermeier CG,etal. 2000. Biodiversity hotspots for conservation priorities[J]. Nature, 403: 853-858.
Pertti K. 1989. Birds as a tool in environmental monitoring[J]. Annales Zoologici Fennici, 26(3): 153-166.
Xu Y, Wang B, Dou L,etal. 2016. Estimating density of a rare and cryptic high-mountain Galliform species, the buff-throated partridgeTetraophasisszechenyii[J]. Avian Conservation and Ecology, 11(1): 10. DOI: 10.5751/ACE-00853-110110.
附錄 栗子坪國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)鳥(niǎo)類名錄Appendix The checklist of birds inLiziping National Nature Reserve
(五十二)燕雀科Fringillidae242.金翅雀Carduelissinica—,—,—,P,R,M,*,秋243.林嶺雀Leucostictenemoricola—,—,—,P,R,P,#,—244.點(diǎn)翅朱雀Carpodacusrodopeplus—,—,—,O,R,H,#,—245.棕朱雀Carpodacusedwardsii—,—,—,O,R,H,*,春246.酒紅朱雀Carpodacusvinaceus—,—,—,O,R,H,#,—247.紅眉朱雀Carpodacuspulcherrimus—,—,—,O,R,H,*,夏248.白眉朱雀Carpodacusthura—,—,—,O,R,H,*,夏249.普通朱雀Carpodacuserythrinus—,—,—,P,R,U,#,—250.燕雀Fringillamontifringilla—,—,—,P,W,U,*,秋251.白點(diǎn)翅擬蠟嘴雀Mycerobasmelanozanthos—,—,—,O,R,H,#,—252.褐灰雀Pyrrhulanipalensis—,—,—,O,R,W,*,春253.灰頭灰雀Pyrrhulaerythaca—,—,—,O,R,H,*,春(五十三)鹀科Emberizidae254.黃喉鹀Emberizaelegans—,—,—,P,S,M,*,夏、秋、春255.灰頭鹀Emberizaspodocephala—,—,—,O,W,M,*,夏256.灰眉巖鹀Emberizagodlewskii—,—,—,W,R,O,*,春257.栗耳鹀Emberizafucata—,—,—,P,W,M,#,—258.小鹀Emberizapusilla—,—,—,P,W,U,*,春259.淡灰眉巖鹀Emberizacia—,—,—,W,W,O,#,—260.藍(lán)鹀Latoucheornissiemsseni—,—,R,O,S,H,*,夏、春
注: 保護(hù)級(jí)別: Ⅰ. 國(guó)家Ⅰ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物, Ⅱ. 國(guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物; IUCN紅色名錄: EN. 瀕危, VU. 易危, NT. 近危; 特有種: R. 中國(guó)特有種; 區(qū)系: O. 東洋界, P. 古北界, W. 廣布種; 居留類型: P. 旅鳥(niǎo), W. 冬侯鳥(niǎo), S. 夏侯鳥(niǎo), R. 留鳥(niǎo); 分布型: 參見(jiàn)張榮祖(2011); 數(shù)據(jù)來(lái)源: * 本次野外觀察, # 文獻(xiàn)資料; 季節(jié): 在該季節(jié)被觀察到
Notes: Protection level: Ⅰ. class Ⅰ nationally key protected animals of China, Ⅱ. class Ⅱ nationally key protected animals of China; IUCN Red List: EN. endangered, VU. vulnerable, NT. near threatened; Endemic: R. species endemic to China; Fauna: O. Oriental, P. Palearctic, W. widespread; Resident type: P. passage migrant, W. winter visitor, S. summer visitor, R. resident; Distribution pattern: See Zhang (2011); Data source: * field records in the survey, # references; Season: season-specific field records