張恒慶，王印睿，許 爽，王小平，郝 志

(1.遼寧師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，遼寧 大連 116081；2.遼寧蛇島老鐵山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局，遼寧 大連 116041)

老鐵山位于遼東半島的最南端，隔渤海海峽與山東半島相望，是東北亞大陸東部候鳥(niǎo)秋季自北向南遷徙，從遼東半島跨越渤海海峽到山東半島的最短遷徙路線.每年秋季，大量遷飛候鳥(niǎo)在老鐵山地區(qū)集結(jié)，待補(bǔ)充體力后遷飛過(guò)海[1]，由此，老鐵山地區(qū)成為遼東半島鳥(niǎo)類(lèi)遷徙的重要通道之一[2].研究老鐵山地區(qū)的環(huán)志鳥(niǎo)類(lèi)多樣性非常具有意義和代表性.鳥(niǎo)類(lèi)多樣性不僅反映了鳥(niǎo)類(lèi)群落本身的狀況，也反映了鳥(niǎo)類(lèi)棲息地的質(zhì)量，對(duì)生態(tài)平衡和環(huán)境質(zhì)量起到較好的指示作用[3].大量研究表明，植被狀況是決定鳥(niǎo)類(lèi)群落特征的重要因素，多樣的植被類(lèi)型、復(fù)雜的植被結(jié)構(gòu)以及豐富的植物種類(lèi)會(huì)使得鳥(niǎo)類(lèi)的種類(lèi)和數(shù)量都大大增加[4-5].本文主要通過(guò)該地區(qū)秋季環(huán)志雀形目鳥(niǎo)類(lèi)群落Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)、相似度系數(shù)，并結(jié)合環(huán)志鳥(niǎo)類(lèi)的結(jié)構(gòu)組成、個(gè)體數(shù)量等分析2012—2017年秋季該地區(qū)環(huán)志雀形目鳥(niǎo)類(lèi)群落結(jié)構(gòu)、多樣性變化情況，以便更全面和深入地了解老鐵山地區(qū)的鳥(niǎo)類(lèi)情況.并通過(guò)分析鳥(niǎo)類(lèi)動(dòng)態(tài)變化情況，探討當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境變化狀況，為今后的保護(hù)工作提供更好的數(shù)據(jù)支持，并為其他有關(guān)該地區(qū)鳥(niǎo)類(lèi)的研究提供參考.

1 研究地點(diǎn)

老鐵山位于遼東半島最南端，現(xiàn)有林木均為人工次生林，主要有日本黑松(Pinusthunbergii)、赤松(P.densiflora)、刺槐(Robiniapweudoacacia)、酸棗(Zizyphusspinosus)、扁擔(dān)木(Grewiaparviflora)，還有楊柳科(Salicaceae)、榆科(Ulmaceae)的樹(shù)木和一些果樹(shù)等.該區(qū)域草本植物種類(lèi)較多，主要有大油芒(Spouiopogonsibiricus)、艾蒿(Artemisiasacrorum)、全葉馬蘭(Kalimerisintegrifolia)等.環(huán)志地點(diǎn)位于老鐵山地區(qū)小東溝環(huán)志站(121°09′41″E，38°45′16″N)，屬溫帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候.該區(qū)年平均風(fēng)速在6.0 m/s以上，以偏北風(fēng)和偏西風(fēng)為主，海拔92 m，面積約300 m2.植被主要為黑松-刺槐混交林，樹(shù)高1.0～10 m，另外還有楊樹(shù)(Populustomentosa)、核桃樹(shù)(Juglansregia)、柳樹(shù)(Salixmatsudana)等；灌木和草本植物豐富，昆蟲(chóng)數(shù)量較多.由于環(huán)志地點(diǎn)位于小東溝水庫(kù)附近，鳥(niǎo)類(lèi)多來(lái)此補(bǔ)充水分，增加了上網(wǎng)概率，更有利于數(shù)據(jù)的獲得[1].

2 研究方法

2.1 調(diào)查方法

鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)據(jù)取自小東溝環(huán)志站2012—2017年鳥(niǎo)類(lèi)環(huán)志數(shù)據(jù).當(dāng)?shù)丨h(huán)志工作主要采用粘網(wǎng)法，每年自9月開(kāi)始，11月結(jié)束.每天7:30—18:00點(diǎn)，圍繞當(dāng)?shù)丨h(huán)志站附近水塘的3個(gè)方向架設(shè)3片粘網(wǎng)(2.5 m×10 m，網(wǎng)目為2 cm×2 cm).每隔0.5 h收集捕捉到的鳥(niǎo)類(lèi).主要根據(jù)羽色、形狀、虹膜顏色、尾羽數(shù)量、飛羽特征等對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)的種類(lèi)進(jìn)行鑒別[6-8].網(wǎng)捕后迅速進(jìn)行環(huán)志、測(cè)量，記錄后放飛.用望遠(yuǎn)鏡觀察鳥(niǎo)的活動(dòng)并記錄當(dāng)天氣候狀況[9].

2.2 數(shù)據(jù)處理方法

采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)(H)、Pielou均勻度指數(shù)(J)、Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(C)，以及年際間的相似度系數(shù)[10-11]作為環(huán)志到的雀形目鳥(niǎo)類(lèi)多樣性的指標(biāo)，分析該地區(qū)2012—2017年環(huán)志鳥(niǎo)類(lèi)的物種組成、科屬結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化過(guò)程.本文相關(guān)數(shù)據(jù)處理采用 Excel 統(tǒng)計(jì)軟件完成.

2.2.1 Shannon-Wienner多樣性指數(shù)

Shannon-Wienner多樣性指數(shù)H是指群落中生物種類(lèi)的多少，代表了群落的復(fù)雜度.群落中所包含的信息量越大，H就越大.表達(dá)式為

H= ∑(Pi)(lbPi).

(1)

式中：Pi=Ni/N；Ni為第i個(gè)鳥(niǎo)類(lèi)物種的個(gè)體數(shù)；N代表樣地中所有鳥(niǎo)類(lèi)物種總的個(gè)體數(shù)目.

2.2.2 Pielou均勻度指數(shù)

Pielou均勻度指數(shù)J為網(wǎng)捕的鳥(niǎo)多樣性指數(shù)H與最大多樣性指數(shù)Hmax的比值，以統(tǒng)計(jì)均勻度指標(biāo).采用Pielou均勻度指數(shù)對(duì)老鐵山地區(qū)2012—2017年秋季環(huán)志雀形目鳥(niǎo)類(lèi)進(jìn)行計(jì)算.

J=H/Hmax，Hmax=lbS.

(2)

其中，H為鳥(niǎo)多樣性指數(shù)，S為所環(huán)志的鳥(niǎo)類(lèi)種數(shù).

2.2.3 優(yōu)勢(shì)度指數(shù)

本文優(yōu)勢(shì)度指數(shù)C采用Simpson指數(shù)來(lái)計(jì)算.優(yōu)勢(shì)度指數(shù)是對(duì)物種集中性的測(cè)量，表示隨機(jī)抽樣的2個(gè)個(gè)體屬于不同種的概率.Simpson指數(shù)對(duì)稀有種指示作用較小，對(duì)普通種作用較大[12].公式如下：

C=∑(Ni/N)2.

(3)

其中，Ni為i物種的個(gè)體數(shù)，N為所有物種的個(gè)體總數(shù).

2.2.4 相似性指數(shù)

為了分析老鐵山地區(qū)環(huán)志雀形目鳥(niǎo)類(lèi)組成年度相似性動(dòng)態(tài)變化情況，采用Morisita-Hom指數(shù)對(duì) 2012—2017年6 a所環(huán)志到的遷飛鳥(niǎo)類(lèi)相似性程度進(jìn)行計(jì)算.計(jì)算方法按以下公式進(jìn)行：

(4)

3 結(jié)果及分析

3.1 鳥(niǎo)類(lèi)結(jié)構(gòu)組成及動(dòng)態(tài)變化分析

以《中國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)分類(lèi)與分布名錄》第2版為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)環(huán)志到的雀形目鳥(niǎo)類(lèi)加以鑒別和分類(lèi).小東溝環(huán)志站2012—2017年秋季共環(huán)志到雀形目鳥(niǎo)類(lèi)18科，33屬，65種，17 490只，具體名目見(jiàn)表1.2012—2017年各年份秋季雀形目環(huán)志科、屬、種及環(huán)志個(gè)體數(shù)量情況如圖1所示.可以看出2012—2017年各年際間雀形目環(huán)志個(gè)體數(shù)量變化較大，其中，2014年及2015年環(huán)志量最多，分別為5 238只和4 512只，但從圖中可以看出這2 a環(huán)志到的雀形目鳥(niǎo)類(lèi)科屬種數(shù)目并不是最多的.通過(guò)對(duì)遼寧蛇島老鐵山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局環(huán)志到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，主要是由于大山雀(Parusmajor)、煤山雀(Periparusater)等鳥(niǎo)類(lèi)在這2 a間遷徙至此的數(shù)量較多，而其余年份環(huán)志到的數(shù)量較少或沒(méi)有，使得這2 a的環(huán)志個(gè)體數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他年份.

表1 老鐵山地區(qū)2012—2017年秋季環(huán)志雀形目鳥(niǎo)類(lèi)名錄

續(xù)表1

老鐵山地區(qū)2012—2017年各年份秋季環(huán)志到的雀形目鳥(niǎo)類(lèi)科數(shù)的變化情況如圖2所示.可以看到2012年環(huán)志到的雀形目鳥(niǎo)類(lèi)科數(shù)最多，共環(huán)志到18科，其余年份變化情況較為穩(wěn)定，2013、2014、2016年均為12科，2015和2017年為14科.

圖1 老鐵山地區(qū)2012—2017年秋季環(huán)志雀形目鳥(niǎo)類(lèi)情況Fig.1 The data of Passeriformes bird had been banding in autumn from 2012 to 2017 in Laotie Mountain

老鐵山2012—2017年各年份秋季環(huán)志到的雀形目鳥(niǎo)類(lèi)屬數(shù)變化情況如圖3所示.可以看出其變化情況為2012年環(huán)志到的雀形目鳥(niǎo)類(lèi)屬數(shù)最多，共26個(gè)屬，2013銳降至17個(gè)屬，然后緩慢增長(zhǎng)，2014年為18個(gè)屬，2015年為22個(gè)屬，在2016年又減少到16個(gè)屬，是6 a間環(huán)志到屬數(shù)最少的一年，2017年又增長(zhǎng)到23個(gè)屬.

圖2 老鐵山地區(qū)2012—2017年秋季環(huán)志雀形目鳥(niǎo)類(lèi)科數(shù)變化情況Fig.2 Changes in the family of Passeriformes bird hadbeen banding in autumn from 2012 to 2017 in Laotie Mountain

圖3 老鐵山地區(qū)2012—2017年秋季環(huán)志雀形目鳥(niǎo)類(lèi)屬數(shù)變化情況Fig.3 Changes in the genus number of Passeriformes bird had been banding in autumn from 2012 to 2017 in Laotie Mountain

老鐵山2012—2017年各年份秋季環(huán)志到的雀形目鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)數(shù)量變化情況如圖4所示.可以看到2012年環(huán)志到的雀形目鳥(niǎo)類(lèi)種數(shù)最多，共環(huán)志到50種，2016年環(huán)志到的種類(lèi)最少，為31種.

圖4 老鐵山地區(qū)2012—2017年秋季環(huán)志雀形目鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)數(shù)量變化情況Fig.4 Changes in the species of Passeriformes bird had been banding in autumn from 2012 to 2017 in Laotie Mountain

3.2 多樣性指數(shù)分析

本文采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)、Pielou均勻度指數(shù)和Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)進(jìn)行鳥(niǎo)類(lèi)多樣性的分析.這3種指數(shù)是基于物種數(shù)量進(jìn)行的測(cè)量，其值可以體現(xiàn)某一地區(qū)物種的豐富程度及種間個(gè)體數(shù)分配的均勻性.個(gè)體數(shù)在各物種之間分配的越均勻，Shannon-Wiener指數(shù)值就越大[13].分別對(duì)老鐵山地區(qū)2012—2017年各年份秋季環(huán)志到的雀形目鳥(niǎo)類(lèi)環(huán)志數(shù)據(jù)進(jìn)行多樣性分析，各年份多樣性指數(shù)H、均勻度指數(shù)J以及優(yōu)勢(shì)度指數(shù)C，鳥(niǎo)類(lèi)環(huán)志個(gè)體數(shù)量N和環(huán)志種數(shù)S結(jié)果見(jiàn)表2.

由表2可知，2012年和2016年秋季環(huán)志到的雀形目Shannon-Wiener物種多樣性指數(shù)較高，分別為2.551 6和2.459 2；2014年較低，僅為1.941 3.各年份比較來(lái)看,多樣性指數(shù)H順序大小為H2012>H2016>H2015>H2017>H2013>H2014.2012年多樣性指數(shù)最高，說(shuō)明2012年秋季環(huán)志到的雀形目鳥(niǎo)類(lèi)最為多樣化.結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，2012年環(huán)志到的雀形目鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)數(shù)量最多.根據(jù)環(huán)志工作的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，當(dāng)?shù)氐臍鉁?、降水、風(fēng)速風(fēng)向等條件都會(huì)影響鳥(niǎo)類(lèi)遷徙，因此，可能是2012年當(dāng)?shù)氐臍夂蚝铜h(huán)境適合絕大多數(shù)遷徙鳥(niǎo)類(lèi)的遷徙，使得環(huán)志到的雀形目鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)最豐富.

Pielou均勻度指數(shù)方面，2016年最高為0.716 1，其次為2012年，為0.652 2，其余年份較為穩(wěn)定，變化幅度不大.各年份均勻度指數(shù)J比較來(lái)看，J2016>J2012>J2015>J2013>J2017>J2014.均勻度指數(shù)越大，說(shuō)明鳥(niǎo)類(lèi)個(gè)體在種間的分布越均勻，物種越豐富.均勻度指數(shù)與多樣性指數(shù)結(jié)果基本一致.

從Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)來(lái)看，2012年和2016年較小，分別為0.115 6和0.122 1，2013年優(yōu)勢(shì)度指數(shù)最大，為0.239 0.各年份優(yōu)勢(shì)度指數(shù)C比較來(lái)看，C2013>C2017>C2014>C2015>C2016>C2012.優(yōu)勢(shì)度指數(shù)代表了雀形目遷徙鳥(niǎo)類(lèi)物種的優(yōu)勢(shì)程度，其數(shù)值越大，相對(duì)而言，種類(lèi)就越少，多樣性較低.這與Shannon-Wiener指數(shù)和Pielou均勻度指數(shù)的結(jié)果一致，都說(shuō)明2012年多樣性最高，分布最均勻.

表2 老鐵山地區(qū)2012—2017各年份秋季環(huán)志雀形目鳥(niǎo)類(lèi)多樣性指數(shù)

Table 2 Diversity index of Passeriformes bird had been banding in autumn from 2012 to 2017 in Laotie Mountain

年份201220132014201520162017多樣性指數(shù)H2.55162.02561.94132.12182.45922.0693均勻度指數(shù)J0.65220.56970.53760.57520.71610.5502優(yōu)勢(shì)度指數(shù)C0.11560.23900.18680.17390.12210.1898環(huán)志種數(shù)S503537403143環(huán)志個(gè)體數(shù)量N125317415238451220552691

3.3 相似性指數(shù)分析

2012—2017年6 a年間各年份雀形目環(huán)志鳥(niǎo)類(lèi)Morisita-Hom相似性指數(shù)分析情況見(jiàn)表3.可以看出除2013年與2015年，2012年與2013年外，其余各年份之間相似性程度都較高.其中，2015年與2016年相似程度最高，為0.882 0.2013年除了與2014年相似性程度較高外，與其余年份的相似性程度普遍較低.從各年際間相似度來(lái)看，相鄰2 a的相似性程度更高，說(shuō)明該地區(qū)環(huán)志雀形目鳥(niǎo)類(lèi)每年的組成存在變化，但整體來(lái)看較為穩(wěn)定.

表3 老鐵山地區(qū)2012—2017年秋季環(huán)志雀形目鳥(niǎo)類(lèi)相似性指數(shù)

4 討 論

本文通過(guò)對(duì)老鐵山地區(qū)2012—2017年間秋季環(huán)志雀形目鳥(niǎo)類(lèi)情況多樣性、數(shù)量，以及各年份間變化情況進(jìn)行分析，從而初步了解了近幾年老鐵山地區(qū)秋季環(huán)志雀形目鳥(niǎo)類(lèi)結(jié)構(gòu)和多樣性動(dòng)態(tài)變化情況.

通過(guò)對(duì)各年份間科、屬、種以及個(gè)體數(shù)量變化情況進(jìn)行比較，結(jié)合多種多樣性指數(shù)分析后發(fā)現(xiàn)，與之后的年份比較對(duì)比，2012年雖然環(huán)志到的雀形目鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)量最少，但是從科數(shù)、屬數(shù)以及種數(shù)層次上來(lái)看都是最多的，而且多樣性較高，均勻度指數(shù)以及優(yōu)勢(shì)度指數(shù)也驗(yàn)證了這一點(diǎn)，說(shuō)明物種最豐富，個(gè)體在種間的分配較均勻.2016年同樣環(huán)志到的鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)多，多樣性也較高.而2014年雖然環(huán)志數(shù)量較多，但這主要是受大山雀和黃雀數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于其他年份的影響，大山雀的這種集中在某一年集體遷徙，而其他年份遷徙量很少，甚至環(huán)志不到的情況已有過(guò)相關(guān)研究和報(bào)道[1,14].因其數(shù)量較大，對(duì)群落多樣性影響較大，因此在該地區(qū)以后的保護(hù)工作和科學(xué)研究中，應(yīng)該對(duì)于這種現(xiàn)象給予更多關(guān)注和研究.

從2012年以后，后面的5 a里環(huán)志到的雀形目鳥(niǎo)類(lèi)除了數(shù)量比2012年多以外，科屬種層面上，都沒(méi)有2012年豐富，甚至有好多種鳥(niǎo)類(lèi)在2012年之后再?zèng)]有環(huán)志到，所以從個(gè)體數(shù)量上來(lái)看雖然是增長(zhǎng)的，但多樣性對(duì)比2012年都是下降的.但整體來(lái)看，科屬種方面在2012年后變化較為穩(wěn)定.應(yīng)在今后的環(huán)志工作中繼續(xù)關(guān)注環(huán)志到鳥(niǎo)類(lèi)的多樣性和結(jié)構(gòu)組成，以便及時(shí)了解雀形目鳥(niǎo)類(lèi)的遷徙動(dòng)態(tài)和種群情況.

從各年際間相似度來(lái)看，只有2013年與其余年份的相似性指數(shù)較低，而其他年份之間相似程度較高，并且相鄰2 a的相似性程度更高，說(shuō)明該地區(qū)環(huán)志雀形目鳥(niǎo)類(lèi)的組成較為穩(wěn)定.

造成環(huán)志雀形目鳥(niǎo)類(lèi)科屬種水平及多樣性變化的具體原因可能有人類(lèi)活動(dòng)的干擾、氣候的變化等.小東溝環(huán)志點(diǎn)距離當(dāng)?shù)鼐用窬幼〉剌^近，附近有部分農(nóng)田果園，人類(lèi)的活動(dòng)會(huì)對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)造成影響，使得鳥(niǎo)類(lèi)減少在此地停留時(shí)間，甚至不在此處停歇，以致環(huán)志到的鳥(niǎo)類(lèi)個(gè)體數(shù)量、種類(lèi)減少.另外，氣候的變化也可能造成環(huán)志個(gè)體數(shù)量變化，多樣性下降.環(huán)志點(diǎn)設(shè)在附近一處水庫(kù)附近，作為飲水點(diǎn)，增加鳥(niǎo)類(lèi)上網(wǎng)的概率.但是當(dāng)降水量過(guò)大時(shí)，該地區(qū)會(huì)有積水存在，從而為遷徙至此的鳥(niǎo)類(lèi)提供新的取水點(diǎn)，導(dǎo)致環(huán)志到的鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)量下降.

鳥(niǎo)類(lèi)作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在維持生態(tài)系統(tǒng)平衡方面起著不可替代的作用，并且由于其多處在食物鏈較高的位置，對(duì)于整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的變化反應(yīng)非常靈敏，因此是一個(gè)很理想的研究對(duì)象.鳥(niǎo)類(lèi)多樣性的豐富程度不僅反映了鳥(niǎo)類(lèi)自身的群落狀況，還反映了其棲息生境的優(yōu)良[15].老鐵山地區(qū)2012—2017年間環(huán)志雀形目鳥(niǎo)類(lèi)多樣性在呈下降趨勢(shì)，這說(shuō)明當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境正在發(fā)生改變，某些遷徙鳥(niǎo)類(lèi)在遷飛途中不在此地區(qū)歇息停留，或者不再經(jīng)此地遷徙.但同樣，2016年各項(xiàng)指標(biāo)有所好轉(zhuǎn)，說(shuō)明當(dāng)?shù)毓芾聿块T(mén)進(jìn)行的相關(guān)保護(hù)工作取得了一定效果，但從各項(xiàng)多樣性指數(shù)來(lái)看，仍沒(méi)有恢復(fù)到2012年的程度.后續(xù)幾年仍要繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)保護(hù)和監(jiān)測(cè)工作，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題.