張 勇 龔大潔 賀俊生 黃 帥 李 隆

(西北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，蘭州，730070)

生物多樣性是生物及其與環(huán)境形成的生態(tài)復(fù)合體及與此相關(guān)的各種生態(tài)過程的總和[1]，它是維系生態(tài)系統(tǒng)平衡的重要因素，是維護(hù)國家生態(tài)安全的基本屏障，直接關(guān)系到人類的生存與發(fā)展[2]。物種是生物多樣性多個(gè)層次和水平中最重要且有效的度量單位[3]。對(duì)物種多樣性的研究可為評(píng)價(jià)某地區(qū)生物多樣性提供理論依據(jù)。甘肅民勤縣地處騰格里和巴丹吉林兩大沙漠之間，是我國典型的荒漠綠洲之一，也是我國生物多樣性重要保護(hù)區(qū)域之一。隨著氣候變化與人類活動(dòng)對(duì)該縣物種數(shù)量、地理分布的影響越來越大，定期監(jiān)測(cè)地區(qū)的動(dòng)物本地資源不僅有利于了解動(dòng)物的行為動(dòng)態(tài)，同時(shí)也是管理部門制定保護(hù)措施的重要依據(jù)[4]。近年來，關(guān)于民勤縣動(dòng)物本底資源的報(bào)道較少，僅有唐小平等[5]于2001年對(duì)該地區(qū)的陸棲野生脊椎動(dòng)物進(jìn)行了科學(xué)考察，共計(jì)發(fā)現(xiàn)89種。隨著自然環(huán)境的日益改變，陸棲脊椎動(dòng)物的種類、種群數(shù)量、分布特征等也隨之變化，通過對(duì)民勤縣生物多樣性信息的收集與匯編，不僅可以了解民勤生物多樣性現(xiàn)狀、物種地理分布等，還為該縣生物多樣性保護(hù)工作明確重點(diǎn)和方向，提高生物多樣性保護(hù)工作的管理能力，推動(dòng)生物多樣性保護(hù)工作的實(shí)質(zhì)性開展，服務(wù)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

1 研究區(qū)域自然概況

民勤縣(101°49′—104°12′E，38°3′—39°27′N)地處甘肅省河西走廊東北部、石羊河流域下游，南依武威市涼州區(qū)，西毗金昌市金川區(qū)和永昌縣，東北和西北面分別與內(nèi)蒙古自治區(qū)的阿拉善左、右旗相接。東西長206 km，南北寬156 km，總面積約1.58萬km2。全縣區(qū)平均海拔1 400 m，由平原、低山丘陵和沙漠3種基本地貌組成。民勤屬溫帶大陸性極干旱氣候，年均降水量(113.2 mm)遠(yuǎn)低于年均蒸發(fā)量(2 675.6 mm)，年均氣溫8.8 ℃。植被類型受氣候影響較大，該縣以旱生或強(qiáng)旱生的荒漠植被為主，常見種有檉柳(Tamarixchinensis)、梭梭(Haloxylonammodendron)、綿刺(Potaniniamongolica)和檸條錦雞兒(Caraganakorshinskii)等。

2 研究方法

2.1 調(diào)查方法

結(jié)合民勤縣地形地貌、植被類型及動(dòng)物類群的生活習(xí)性等共設(shè)置10個(gè)調(diào)查樣區(qū)，盡可能地覆蓋整個(gè)縣域。調(diào)查時(shí)間為6：30—12：00、15：00—19：00。不同的動(dòng)物類群采用不同的野外調(diào)查方法。兩棲爬行類主要采用樣線法[6-8]，另輔以圍欄陷阱法捕捉少量兩棲個(gè)體用于標(biāo)本鑒定[9]；鳥類主要采用樣線法、樣點(diǎn)法、直接計(jì)數(shù)法并用高倍望遠(yuǎn)鏡野外直接觀察鳥類進(jìn)行物種鑒別，樣線法或樣點(diǎn)法均可用于陸生鳥類的調(diào)查，在連續(xù)的生境使用樣線法，而在崎嶇山地或片段化生境使用樣點(diǎn)法，直接計(jì)數(shù)法主要用于水鳥調(diào)查；獸類主要通過樣線法、紅外相機(jī)自動(dòng)拍攝法[10]、痕跡鑒定法(如糞便、體毛、足跡、食痕、臥跡、尿跡、洞穴等)，針對(duì)小型嚙齒目(Rodentia)哺乳動(dòng)物，在樣線內(nèi)按固定間距設(shè)置若干個(gè)活捕籠或鐵鋏(籠距 5 m、行距 50 m)進(jìn)行調(diào)查。走訪及查閱文獻(xiàn)法對(duì)所有陸棲野生脊椎動(dòng)物調(diào)查都適用。樣線單側(cè)寬10 m，長不小于2 km，樣點(diǎn)半徑50 m，樣點(diǎn)間距至少200 m。走樣線時(shí)手持GPS進(jìn)行定位，用高倍望遠(yuǎn)鏡和專業(yè)數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行觀察拍照，做好調(diào)查記錄(種類、數(shù)量、生境等)。

2.2 物種鑒別方法

物種鑒定、所用學(xué)名、受危等級(jí)、保護(hù)等級(jí)、動(dòng)物區(qū)系及分布型等主要參考《中國兩棲動(dòng)物及其分布彩色圖鑒》[11]、《中國動(dòng)物志 爬行綱 第二卷 有鱗目 蜥蜴亞目》[12]、《中國動(dòng)物志 爬行綱 第二卷 有鱗目 蛇亞目》[13]、《甘肅脊椎動(dòng)物志》[14]、《中國動(dòng)物地理》[15]、《中國鳥類圖鑒》[16]、《中國鳥類野外手冊(cè)》[17]、《中國獸類野外手冊(cè)》[18]、《國家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄》[19]和《中國脊椎動(dòng)物紅色名錄》[20]等書籍。最后整理數(shù)據(jù)，得出民勤縣陸生野生脊椎動(dòng)物名錄。

2.3 物種多樣性水平分析方法

民勤縣各動(dòng)物類群科間的多樣性(F指數(shù))、屬間的多樣性(G指數(shù))、以及G-F指數(shù)，參照蔣志剛等[21]的方法進(jìn)行分析。

式中：Pi=Ski/Sk，Sk為某綱中k科中的物種數(shù)，Ski為某綱中k科i屬中的物種數(shù)，n為k科中的屬數(shù)；qj=Sj/S，S為某綱中物種總數(shù)，Sj為某綱中j屬的物種總數(shù)，P為某綱中的屬數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 物種組成

民勤縣有陸棲野生脊椎動(dòng)物143種(實(shí)地調(diào)查121種，文獻(xiàn)記載與訪問調(diào)查22種)，隸屬4綱25目54科98屬，占甘肅省陸棲野生脊椎動(dòng)物物種數(shù)(847種)的16.88%。鳥綱(Aves)17目35科73屬115種，占甘肅省鳥類物種總數(shù)的20.03%，其中以雀形目(Passeriformes)種類占優(yōu)勢(shì)，39種，其次是雁形目(Anseriformes)和隼形目(Falconiformes)各有14種，種類最少的是鵜形目(Pelecaniformes)、鵑形目(Cuculiformes)、夜鷹目(Caprimulgiformes)、佛法僧目(Coraciiformes)和鴷形目(Piciformes)各有1種。哺乳綱(Mammalia)6目11科16屬17種，占甘肅省獸類物種總數(shù)的9.71%，其中以嚙齒目種類居多(8種)，食肉目(Carnivora)次之(5種)，食蟲目(Insectivora)、翼手目(Chiroptera)、兔形目(Lagomorpha)和偶蹄目(Artiodactyla)最少，各有1種。爬行綱(Reptilia)6科7屬9種，均為有鱗目(Squamata)種類，占甘肅省爬行類物種總數(shù)的13.85%。兩棲綱(Amphibia)種類較少且均屬無尾目(Anura)，僅2科2屬2種，占甘肅省兩棲類物種總數(shù)的6.06%。從動(dòng)物類群組成看，該縣陸棲野生脊椎動(dòng)物以鳥類占優(yōu)勢(shì)，占該縣物種總數(shù)的80.42%，哺乳類次之，占11.89%，爬行類占6.29%，而兩棲類最少，僅占1.40%(表1)。

表1 民勤縣陸棲野生脊椎動(dòng)物分類統(tǒng)計(jì)

Tab.1 Classified statistic of terrestrial wild vertebrates in Minqin，Gansu

3.2 珍稀瀕危物種組成

珍稀種和特有種及其分布形式是指示某個(gè)地區(qū)生物多樣性的重要指標(biāo)[22-23]。民勤縣被列入《中華人民共和國重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物名錄》的物種有25種，占甘肅國家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物種類的24.04%。其中國家 Ⅰ 級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物有黑鸛(Ciconianigra)、白尾海雕(Haliaeetusalbicilla)、金雕(Aquilachrysaetos)、白肩雕(Aquilaheliaca)等4種；國家 Ⅱ 級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物有白琵鷺(Platalealeucorodia)、大天鵝(Cygnuscygnus)、蒼鷹(Accipitergentilis)、雀鷹(Accipiternisus)、草原雕(Aquilanipalensis)、白尾鷂(Circuscyaneus)、普通鵟(Buteobuteo)、大鵟(Buteohemilasius)、鶚(Pandionhaliaetus)、燕隼(Falcosubbuteo)、紅隼(Falcotinnunculus)、紅腳隼(Falcovespertinus)、灰背隼(Falcocolumbarius)、灰鶴(Grusgrus)、蓑羽鶴(Anthropoidesvirgo)、縱紋腹小鸮(Athenenoctua)、雕鸮(Bubobubo)、長耳鸮(Asiootus)、短耳鸮(Asioflammeus)、荒漠貓(Felisbieti)、鵝喉羚(Gazellasubgutturosa)等21種；分別占該縣物種總數(shù)的2.80%和14.69%?；ū丑蛤?Buforaddei)、密點(diǎn)麻蜥(Eremiasmultiocellata)、紅沙蟒(Eryxmiliaris)、蒼鷺(Ardeacinerea)、赤狐(Vulpesvulpes)等93種屬國家保護(hù)的有益的或者有重要經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究價(jià)值的陸生野生動(dòng)物[24]，占該縣物種總數(shù)的65.03%。被列入《中國脊椎動(dòng)物紅色名錄》(2016)的受威脅物種11種，占該縣物種總數(shù)的7.69%；其中鵝喉羚和白肩雕2種屬瀕危種(EN)，荒漠貓屬極危種(CR)，紅沙蟒、黑鸛、白尾海雕、金雕、草原雕、大鵟、黑尾地鴉(Podoceshendersoni)、艾鼬(Mustelaeversmanii)等8種屬易危種(VU)。而花條蛇(Psammophislineolatus)、阿拉善蝮(Gloydiuscognatus)、白琵鷺、大天鵝、白眼潛鴨(Aythyanyroca)、蒼鷹、白尾鷂、鶚、紅腳隼、灰背隼、蓑羽鶴、雕鸮、短耳鸮、赤狐、沙狐(Vulpescorsac)、豬獾(Arctonyxcollaris)等16種屬近危種(NT)，占該縣物種總數(shù)的11.19%。 中國林蛙(Ranachensinensis)、荒漠沙蜥(Phrynocephalusprzewalskii)、山噪鹛(Garrulaxdavidi)、銀喉長尾山雀(Aegithaloscaudatus)和荒漠貓共5種屬中國特有種，占該縣物種總數(shù)的3.50%。

3.3 區(qū)系與分布型特征

民勤縣在動(dòng)物地理區(qū)劃上屬古北界中亞亞界蒙新區(qū)西部荒漠亞區(qū)河西走廊省的東部荒漠小區(qū)，動(dòng)物區(qū)系以蒙新區(qū)特點(diǎn)為主[15]?，F(xiàn)有古北界物種34種，占物種總數(shù)的23.77%；廣布種類109種，占物種總數(shù)的76.23%，無東洋界物種。顯然是廣布種類占優(yōu)勢(shì)，但大多數(shù)廣布種類為遷徙鳥類、嚙齒目和食肉目動(dòng)物。廣布種類中，數(shù)量最少的為兩棲類和爬行類，均為1種，而最多的是鳥類，有101種，占廣布種類總數(shù)的92.66%。古北界物種中，數(shù)量最少和最多的分別為兩棲類1種和鳥類14種，各占物種總數(shù)的0.70%和9.79%(表2)。

表2 甘肅民勤縣陸棲野生脊椎動(dòng)物區(qū)系組成

Tab.2 Fauna types of terrestrial wild vertebrates in Minqin，Gansu

從物種的分布型而言，屬古北型、中亞型、不易歸類型的物種占明顯優(yōu)勢(shì)，各有39種、29種和28種，分別約占該縣陸棲脊椎動(dòng)物種數(shù)的27.27%、20.28%和19.58%；而華北型、高地型和喜馬拉雅-橫斷山區(qū)型物種最少，各為1種。從動(dòng)物地理區(qū)劃來看，“蒙新區(qū)”的代表成分古北型和中亞型共68種，占物種總數(shù)的47.55%；“東北-華北區(qū)”的代表成分東北型、華北型和東北-華北型共15種，占物種總數(shù)的10.49%；“西南區(qū)”的代表成分高地型和喜馬拉雅-橫斷山區(qū)型共2種，占物種總數(shù)的1.40%。就各分類單元而言，其區(qū)系特征并不一致。其中，兩種兩棲類分布型均為東北-華北型；而爬行類和哺乳類則是以古北型與中亞型占優(yōu)勢(shì)；而鳥類的分布型較為復(fù)雜，共有11種分布型，主要以不易歸類型、古北型、全北型和東北型等北方類群居多，其次也兼有少量南方類群，如東洋型等(表3)?？梢?，民勤縣是南、北方動(dòng)物交錯(cuò)分布、相互滲透的地帶。

3.4 G-F指數(shù)測(cè)度

G-F指數(shù)可反映出較長時(shí)間內(nèi)一個(gè)地區(qū)的物種多樣性。通過G-F指數(shù)分析，得出G指數(shù)：鳥綱>哺乳綱>爬行綱>兩棲綱；F指數(shù)：鳥綱>哺乳綱>爬行綱>兩棲綱；G-F指數(shù)：鳥綱>哺乳綱>兩棲綱>爬行綱?？梢娒袂诳h鳥類的物種多樣性最高，獸類次之，而兩棲爬行類最低。這種多樣性是由于科間和屬間的多樣性程度高造成的，即鳥類的非單種科數(shù)和非單種屬大于獸類和兩棲爬行類。民勤縣鳥類有22個(gè)非單種科(DF=16.71)和27個(gè)非單種屬(DG=4.16)；而兩棲類僅有的兩科都為單種科(即DF=0)，無非單種屬(DG=0.69)；爬行類非單種科2個(gè)(DF=0.69)，非單種屬1個(gè)(DG=1.83)；獸類的非單種科數(shù)5個(gè)(DF=3.18)，非單種屬1個(gè)(DG=2.75)。一個(gè)原因可能是由于該縣域的鳥類種數(shù)多于獸類和兩棲爬行類，鳥類有115種，而獸類和兩爬行類共計(jì)只有28種；另一個(gè)原因可能是鳥類的遷徙能力、適應(yīng)能力較獸類和兩棲爬行類強(qiáng)(表4)。

表3 甘肅民勤縣陸棲野生脊椎動(dòng)物分布型的種數(shù)和百分比

Tab.3 Species number of distribution types of terrestrial wild vertebrates in Minqin，Gansu

表4 甘肅民勤縣陸棲野生脊椎動(dòng)物G-F指數(shù)

Tab.4 Analysis of G-F index of terrestrial wild vertebrates in Minqin，Gansu

4 討論

本研究記錄整理了民勤縣兩棲綱1目2科2屬2種，爬行綱1目6科7屬9種，鳥綱17目35科73屬115種，哺乳綱6目11科16屬17種，是迄今為止縣域最為全面的陸棲脊椎動(dòng)物多樣性記錄，較唐小平等[5]在該區(qū)域記錄的89種增加了54種，可見隨著調(diào)查的不斷深入，可能不斷會(huì)有縣域新紀(jì)錄被發(fā)現(xiàn)。

脊椎動(dòng)物的地理區(qū)系特征是動(dòng)物自身長期進(jìn)化并與周圍環(huán)境相互適應(yīng)、彼此影響的共同結(jié)果[25]。本地的動(dòng)物區(qū)系，由古北界物種和廣布種所組成，無東洋界物種，因?yàn)槊袂诳h地處河西走廊東北部，在南受秦嶺、橫斷山脈等地理阻隔，因此無東洋界物種的滲入。其中古北界物種以爬行類和獸類占優(yōu)勢(shì)，而廣布種大多以遷徙的鳥類居多。動(dòng)物分布區(qū)的地理位置、范圍和大小，反映動(dòng)物對(duì)現(xiàn)代自然環(huán)境條件的適應(yīng)；同時(shí)，也說明該縣動(dòng)物區(qū)系成分和演化歷史的復(fù)雜性，以及存在南北動(dòng)物相互融合和滲透的特點(diǎn)。在動(dòng)物分布型上，該縣以古北型、中亞型、不易歸類型物種居多，同時(shí)全北型、東北型、東洋型物種也占有一定比例，東北-華北型、季風(fēng)區(qū)型等其他分布型物種較少，其中鳥類的分布型多達(dá)11種。這種復(fù)雜的分布型格局可能與民勤縣地理位置的特殊性有關(guān)，它地處河西走廊東北部，祁連山?jīng)_積扇的下游，而狹窄的河西走廊可作為其與青藏區(qū)、華北區(qū)、西南區(qū)動(dòng)物群之間一個(gè)連接廊道[26]，同時(shí)也與動(dòng)物類群的擴(kuò)散能力和對(duì)外界環(huán)境的適應(yīng)力相關(guān)。

一個(gè)區(qū)域內(nèi)某種生態(tài)類群的G-F指數(shù)高低，即區(qū)域內(nèi)該生態(tài)類群的非種科的多少，可反映出區(qū)域內(nèi)該生態(tài)類群的物種分化大小和種間親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近[27]。通過四類動(dòng)物類群的比較，民勤縣陸棲脊椎動(dòng)物中鳥類的G指數(shù)、F指數(shù)、G-F指數(shù)均最高，這與鳥類的非單種科較多有關(guān)，同時(shí)也說明了民勤縣鳥類的物種分化相對(duì)較小，親緣關(guān)系相對(duì)較近。物種多樣性水平與氣候、棲息地等相關(guān)。民勤縣屬溫帶大陸性極干旱氣候區(qū)，常年干燥少雨，但又地處石羊河流域的下游，境內(nèi)有紅崖山水庫和青土湖，由于水熱條件的差別，使其擁有一定的“綠洲”環(huán)境，這種特殊環(huán)境對(duì)于南北遷徙的候鳥有很大的吸引力，往往形成季節(jié)性的鳥類聚集地；同時(shí)，石羊河、青土湖以及境內(nèi)人工濕地、沼澤濕地中的魚類、無脊椎動(dòng)物和其他水生植物等為鳥類提供了豐富的食物，利于鳥類生存。所以該地區(qū)鳥類物種豐富度比兩棲爬行類、獸類物種豐富度高。運(yùn)動(dòng)能力有限且很難做長距離遷徙的兩棲爬行動(dòng)物對(duì)生境敏感性較強(qiáng)，尤其是兩棲類在繁殖期離不開水環(huán)境，而民勤縣自然氣候干旱、生境破碎化和退化嚴(yán)重，加之空間異質(zhì)性單一，致使該縣兩棲爬行類物種多樣性較低。

區(qū)域生物多樣性主要受區(qū)域歷史過程與生態(tài)環(huán)境、生物群落的復(fù)雜多樣性影響[28]。民勤縣現(xiàn)分布有陸棲脊椎動(dòng)物143種，而位于河西走廊東部的天祝縣有陸棲脊椎動(dòng)物240種，河西走廊西端地區(qū)也有220種[29]，可見該縣域陸棲脊椎動(dòng)物資源相對(duì)貧乏。民勤位于河西走廊東北部的干旱荒漠小區(qū)，在生物進(jìn)化的歷史過程中，尤其是在第四紀(jì)的全新世時(shí)期，西北內(nèi)陸變得愈加干燥，沙漠進(jìn)一步擴(kuò)大，生境異質(zhì)性相對(duì)較單一，脊椎動(dòng)物不適宜存活與發(fā)展，這是民勤縣野生脊椎動(dòng)物資源相對(duì)較貧乏的歷史原因。另外，民勤縣物種多樣性成因也可用生產(chǎn)力假說來解釋。生產(chǎn)力假說認(rèn)為：生產(chǎn)的食物越多，通過食物網(wǎng)的能量流越大，物種多樣性越高[30]。民勤縣環(huán)境穩(wěn)定性不強(qiáng)，需要用于調(diào)節(jié)的能量增加，凈生產(chǎn)力減少，無法支持更多的種群，進(jìn)而遺傳變異性的概率就降低，種間的聯(lián)系得不到更好的發(fā)展，物種形成的過程就更慢。生態(tài)過程也影響該縣的物種多樣性，該縣自然環(huán)境較差，物種進(jìn)化和生態(tài)位特化缺乏動(dòng)力，如競爭、捕食等。

5 結(jié)語

民勤縣現(xiàn)分布有陸棲脊椎動(dòng)物4綱25目54科98屬143種，其中鳥類主要以雀形目、隼形目和水鳥(雁形目、鸻形目Charadriiformes、鸛形目Ciconiiformes、鶴形目Gruiformes)居多；哺乳類以嚙齒目和食肉目為主，食肉目種類如此之多，與嚙齒目、兔形目種類和數(shù)量多，提供了豐富的食物保障有關(guān)；兩棲爬行類僅有無尾目和有鱗目。動(dòng)物類群有喬灌木、農(nóng)田動(dòng)物群，荒漠、半荒漠動(dòng)物群，水域濕地動(dòng)物群且以典型的溫帶荒漠和半荒漠物種居多。在物種多樣性上，鳥類多樣性較高，獸類次之，兩棲爬行類最低；動(dòng)物區(qū)系上廣布種占優(yōu)勢(shì)，分布型較復(fù)雜，但主要以古北型、中亞型、不易歸類型和全北型為主?？h域分布的國家保護(hù)的有益的或者有重要經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究價(jià)值的陸生野生動(dòng)物以及國家Ⅰ、Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物較多。所以，為了保護(hù)和合理開發(fā)利用野生動(dòng)物資源，保護(hù)當(dāng)?shù)厣锒鄻有?。建議有關(guān)部門：(1)多開展該縣域內(nèi)野生動(dòng)物資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)工作，及時(shí)了解物種的種群動(dòng)態(tài)；(2)加強(qiáng)縣域內(nèi)動(dòng)物資源科學(xué)研究，提供可供選擇的資源利用模式；(3)加強(qiáng)對(duì)物種生境特別是受危物種繁殖棲息地的保護(hù)，做好生態(tài)移民建設(shè)、退耕還林還草及天然林保護(hù)工作；(4)加強(qiáng)對(duì)野生動(dòng)物保護(hù)的宣傳力度，提高當(dāng)?shù)鼐用竦沫h(huán)保與物種保護(hù)意識(shí)，禁止人為濫肆捕捉野生動(dòng)物。