徐文茜　張文君　魏新玲　呂海成　白玉娜

【摘 要】河南新鄉(xiāng)黃河濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)是中原地區(qū)重要的鳥(niǎo)類自然保護(hù)區(qū)，本文以河南新鄉(xiāng)黃河濕地國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)為研究區(qū)域，對(duì)該保護(hù)區(qū)進(jìn)行了越冬水鳥(niǎo)生境的專項(xiàng)調(diào)查。通過(guò)定量化分析越冬水鳥(niǎo)生境的影響因子，結(jié)合1990年，2000年和2014年保護(hù)區(qū)的景觀類型圖，采用生境適宜性模型（HSI）對(duì)新鄉(xiāng)黃河濕地保護(hù)區(qū)水鳥(niǎo)生境適宜性的時(shí)空變化格局進(jìn)行了預(yù)測(cè)和分析。

【關(guān)鍵詞】新鄉(xiāng)黃河濕地自然保護(hù)區(qū);景觀格局動(dòng)態(tài)變化;生境適宜性

中圖分類號(hào)： TU984.18文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 2095-2457（2019）27-0070-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.27.030

【Abstract】The Yellow River wetland national nature reserve in xinxiang，henan province is an important bird nature reserve in the central plains of China.This paper takes the Yellow River wetland national nature reserve in xinxiang， henan province as the research area to carry out a special investigation on the habitat of waterbirds.Through the quantitative analysis of the impact factors of overwintering waterbird habitat，combined with the landscape type map of the reserve in 1990，2000 and 2014，the habitat suitability model（HSI）was used to predict and analyze the spatial and temporal variation pattern of the habitat suitability of waterbird in xinxiang Yellow River wetland reserve.

【Key words】Xinxiang yellow river wetland nature reserve;Landscape pattern dynamic change;Habitat suitability

0 引言

濕地具有多種生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，是目前地球上最重要的生態(tài)系統(tǒng)類型之一[1]。然而，近年來(lái)，由于人類活動(dòng)（例如，盲目開(kāi)發(fā)濕地）對(duì)濕地產(chǎn)生了巨大的影響，導(dǎo)致全球的濕地發(fā)生了明顯的變化。濕地面積的減少以及景觀的破碎化，導(dǎo)致各種以濕地為主要生境的物種的種類及數(shù)量大量減少，甚至滅絕[2]。

生境適宜度指數(shù)（habitat suitability index，HSI）模型是由美國(guó)漁業(yè)與野生動(dòng)物局開(kāi)發(fā)的，該模型通過(guò)已有的生態(tài)學(xué)理論，構(gòu)建了野生動(dòng)物與生境變量之間的函數(shù)關(guān)系[3]。近些年來(lái)，HSI模型對(duì)于用于大量的評(píng)價(jià)野生動(dòng)物生境的影響[4]，目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)運(yùn)用HIS模型，對(duì)多種動(dòng)物的生境進(jìn)行評(píng)價(jià)[5-7]。

本文通過(guò)實(shí)際調(diào)查，探究生境變化對(duì)鳥(niǎo)類群落的影響，通過(guò)分析一定時(shí)間范圍內(nèi)景觀格局的動(dòng)態(tài)變化特征，結(jié)合水鳥(niǎo)生境質(zhì)量變化趨勢(shì)以及水鳥(niǎo)的種群動(dòng)態(tài)變化特征，從而研究人類干擾和環(huán)境變化等對(duì)水鳥(niǎo)生境的影響，并以此為依據(jù)，提出相應(yīng)的保護(hù)策略。

1 越冬水鳥(niǎo)棲息地生境因子的測(cè)定

本研究的調(diào)查時(shí)間選在2014年10月、2015年11～12月，對(duì)保護(hù)區(qū)水鳥(niǎo)的種類、水鳥(niǎo)生境以及水鳥(niǎo)的生境要素類型等做出調(diào)查研究。該調(diào)查共選取了全線17個(gè)調(diào)查點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，調(diào)查內(nèi)容主要包括：調(diào)查路線的起始點(diǎn)、觀測(cè)點(diǎn)距觀察越冬水鳥(niǎo)種群的距離、觀測(cè)到的水鳥(niǎo)種群的種類、只數(shù)、生境類型、樣地周邊的植被和干擾情況、觀察點(diǎn)、水鳥(niǎo)分布點(diǎn)、巢址點(diǎn)、植被和水位調(diào)查等內(nèi)容。其中保護(hù)區(qū)的保護(hù)區(qū)通過(guò)調(diào)查確定為農(nóng)用地、林地、居民點(diǎn)、溝渠、坑塘、黃河、灘地、湖泊這8種景觀類型。

2 研究區(qū)鳥(niǎo)類生境適宜性評(píng)價(jià)

2.1 研究區(qū)生境影響因子的提取

2.1.1 干擾程度（V1）

干擾程度是指人類活動(dòng)對(duì)濕地保護(hù)區(qū)的影響程度，該研究主要從調(diào)查地的植被構(gòu)成，道路情況，農(nóng)用地和建設(shè)用地距離濕地的遠(yuǎn)近，對(duì)不同的景觀類型進(jìn)行權(quán)重賦值，賦值范圍從0-1，以此對(duì)研究區(qū)的水鳥(niǎo)生境做出定量化評(píng)價(jià)。干擾程度越大的生境賦值越小，反之賦值越大。其中，農(nóng)用地、林地、居民點(diǎn)等遭受人類干擾程度較大，原始植被基本被破壞，定義為重干擾區(qū)，賦值為0;溝渠、坑塘等景觀類型屬于人工濕地的范疇，其植被發(fā)生較大變化，人類活動(dòng)對(duì)其產(chǎn)生的為中等程度的影響，定義為中度干擾區(qū)，賦值為0.5;黃河、灘地屬于天然濕地，常年季節(jié)性積水，是多數(shù)淺灘水鳥(niǎo)覓食和棲息的場(chǎng)所，然而近年來(lái)，該區(qū)域在一定程度上受到了人類活動(dòng)的影響，定義為人類干擾較輕的輕度干擾區(qū)，賦值為0.75;一些天然水域類型例如湖泊、黃河等，遠(yuǎn)離人類活動(dòng)的干擾，仍然保持天然狀態(tài)，自然生境相對(duì)較完好，因此屬于重點(diǎn)保護(hù)的區(qū)域，干擾程度最輕，賦值為1。

2.1.2 食物豐富度（V2）

濕地水鳥(niǎo)的食物一般來(lái)源于植物種類較多，結(jié)構(gòu)層次較復(fù)雜且水文條件較好的場(chǎng)所。因此，食物豐富度主要根據(jù)研究區(qū)景觀的植被類型、生物多樣性、植被的層級(jí)結(jié)構(gòu)的多樣性以及水深、積水程度等來(lái)進(jìn)行權(quán)重的賦值。產(chǎn)生食物條件越貧乏的生境賦值越小，反之賦值越大。根據(jù)對(duì)研究區(qū)實(shí)際情況的考查，林地和居民點(diǎn)等建設(shè)用地植被較少，積水程度較小，幾乎不能成為保護(hù)區(qū)水鳥(niǎo)覓食的場(chǎng)所，因此是越冬水鳥(niǎo)的食物重度貧乏區(qū)，賦值為0;農(nóng)田中存在有一定的水田，能夠生長(zhǎng)各種谷物以及水鳥(niǎo)可以食用的嫩芽等，可以給越冬水鳥(niǎo)提供大量的食物，但是由于受人類干擾影響較大，所以一定程度上阻礙水鳥(niǎo)的覓食行為，因此賦值為0.5;灘地以及溝渠等景觀類型常年季節(jié)性積水，且植被生長(zhǎng)較為茂盛，能夠?yàn)樵蕉B(niǎo)提供豐富的食物來(lái)源，賦值為0.75;黃河、湖泊、坑塘等天然濕地生境其植被類型和數(shù)量豐富，有大量的水生動(dòng)物及植物，且遠(yuǎn)離人類干擾，食物豐富度較大，取值為1。

2.1.3 積水情況（V3）

水分條件對(duì)于濕地水鳥(niǎo)而言異常重要，水分條件的多少?zèng)Q定了越冬水鳥(niǎo)的食物條件，同時(shí)，水分條件也決定了濕地生境的植被條件，決定了水鳥(niǎo)的棲息條件[8]。因此，景觀類型的積水情況也極大地影響了越冬水鳥(niǎo)的生境適宜性。通過(guò)實(shí)際調(diào)查，對(duì)個(gè)景觀類型的水深及積水情況進(jìn)行量測(cè)、分析，以及考慮其植被覆蓋類型等條件，將保護(hù)區(qū)水鳥(niǎo)生境類型的積水情況分為四個(gè)等級(jí)，積水程度越高，賦值越大，反之越小。其中，林地、居民點(diǎn)等建設(shè)用地常年干燥，多為人類活動(dòng)的場(chǎng)所，取值為0.25;農(nóng)田的含水量較低，但是地表有水，積水量較少，對(duì)于越冬水鳥(niǎo)的棲息而言較不適宜，取值為0.5;溝渠、坑塘、灘地等景觀類型屬于季節(jié)性積水等級(jí)，積水程度主要受氣候影響，夏季降水量較多，因此較為集中，其他季節(jié)降水量少，較為干燥，季節(jié)性的積水不利于越冬水鳥(niǎo)的長(zhǎng)期棲息，因此賦值為0.75;黃河、湖泊常年積水，并且遠(yuǎn)離人類干擾，是最適宜越冬水鳥(niǎo)棲息的生境類型，故賦值為1。

2.1.4 植被覆蓋度（V4）

植被的覆蓋程度是影響越冬水鳥(niǎo)生境的重要因素，一方面植物類型和數(shù)量的多少能夠反映出為越冬水鳥(niǎo)提供食物的情況，另一方面植被覆蓋率以及植被的結(jié)構(gòu)的多樣性能夠?yàn)樵蕉B(niǎo)提供相應(yīng)的隱蔽條件，因此對(duì)于水鳥(niǎo)生境適宜性的評(píng)價(jià)具有重要意義。通過(guò)實(shí)際調(diào)查，發(fā)現(xiàn)，居民點(diǎn)等建設(shè)用地基本沒(méi)有植被覆蓋，且受人類干擾強(qiáng)烈，賦值為0;農(nóng)田、林地等雖有一定的植被覆蓋，但受人類干擾較嚴(yán)重，不適宜水鳥(niǎo)棲息，賦值為0.5;黃河、溝渠和坑塘具有一定的積水條件，且受人類干擾較小，植被類型較為豐富，是越冬水鳥(niǎo)生境的較適宜類型，取值為0.75;黃河濕地保護(hù)區(qū)的水鳥(niǎo)一般會(huì)選擇一些水域周邊的植被群落如蘆葦、香蒲，或者是距離人類活動(dòng)較遠(yuǎn)的明水水面作為休憩地，主要是灘地景觀，植被較豐富，適宜水鳥(niǎo)的棲息，因此賦值為1。

2.2 建立越冬水鳥(niǎo)生境適宜性模型

依據(jù)前文中所得的四個(gè)變量V1、V2、V3和V4，構(gòu)建HSI模型為[9]：

根據(jù)以上模型的計(jì)算結(jié)果，當(dāng)HSI值為0.8～1時(shí)，為適宜生境，HSI值為0.6～0.8時(shí)，為次適宜生境;HIS值為0.4～0.6時(shí)，為微適宜生境;HSI指數(shù)值為0～0.4時(shí)，為非適宜生境。通過(guò)計(jì)算出各景觀類型的HIS值，根據(jù)對(duì)各景觀類型的賦值，利用所構(gòu)建HSI模型對(duì)保護(hù)區(qū)景觀類型圖中的不同景觀類型進(jìn)行適宜性計(jì)算，根據(jù)模型計(jì)算結(jié)果，對(duì)保護(hù)區(qū)各景觀類型進(jìn)行生境適宜性評(píng)價(jià)的再分類，從而得到保護(hù)區(qū)各景觀類型的生境適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果。

2.3 越冬水鳥(niǎo)生境適宜性評(píng)價(jià)

本文主要采用1990年、2000年和2014年保護(hù)區(qū)的Landsat影像，利用ArcGIS 10.0對(duì)其進(jìn)行監(jiān)督分類，通過(guò)HSI模型對(duì)保護(hù)區(qū)生境適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到每個(gè)景觀類型的生境適宜度值，然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行再分類，生成生境適宜性評(píng)價(jià)圖（見(jiàn)圖1）。通過(guò)對(duì)不同類型的生境進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，從而得到了不同年份不同類型生境所占比例如圖2所示。

通過(guò)研究區(qū)1990～2014年保護(hù)區(qū)的生境適宜性面積標(biāo)紅的結(jié)果顯示，該研究區(qū)適宜生境所占據(jù)的比例很少，較適宜生境和微適宜生境次之，非適宜生境所占比例最多，證明保護(hù)區(qū)總體的生境適宜性水平不高，只有少數(shù)天然濕地環(huán)境適宜水鳥(niǎo)的棲息，而大多數(shù)環(huán)境仍然為不適宜水鳥(niǎo)生存的景觀類型。此外，從歷年來(lái)生境適宜性面積的變化顯示，從1990年到2014年，適宜生境、較適宜生境的面積正在逐步減少，微適宜生境的面積先減少后增加，非適宜生境的面積持續(xù)增加，且從1990年到2000年的增加幅度最大，2000年到2014年間，其增加幅度較小。證明從1990年到2000年間，由于人口的顯著增加，農(nóng)田、建設(shè)用地等的面積明顯增加，2000年后，受政策制度的影響，人口數(shù)量增加速率減小，因此非適宜生境增加速率也因此放緩。

3 結(jié)論

根據(jù)野外實(shí)際調(diào)查結(jié)果，結(jié)合研究區(qū)歷年來(lái)的景觀分類圖，對(duì)新鄉(xiāng)黃河濕地自然保護(hù)區(qū)1990～2014年間，越冬水鳥(niǎo)的生境因子條件變化以及每個(gè)生境單元的生境適宜性進(jìn)行評(píng)價(jià)，最終得出以下結(jié)論：

通過(guò)HIS模型對(duì)各景觀類型進(jìn)行評(píng)價(jià)表明。該研究區(qū)越冬水鳥(niǎo)的適宜生境面積較少，所占比例較小，非適宜生境的面積占據(jù)比例較大，保護(hù)區(qū)整體生境適宜性水平較低。

研究期間，受人為干擾的影響，農(nóng)田、居民點(diǎn)林地等不適宜水鳥(niǎo)生境的面積增加，而灘地、溝渠、湖泊等受人為干擾較輕的生境面積大幅度下降，保護(hù)區(qū)生境適宜性程度從1990年至2014年間呈下降趨勢(shì)。

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