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        淮北綠金湖濕地水鳥多樣性研究

        2020-12-30 00:54:12武皓天張曉旭崔思遠周秀杰
        關鍵詞:物種區(qū)域

        胡 龑 ,武皓天,張 俊,張曉旭,崔思遠,周秀杰,劉 飛①

        (1.淮北市林業(yè)局 安徽 淮北235000;2. 淮北師范大學 生命科學學院,安徽 淮北235000)

        0 引言

        淮北綠金湖是由于土地沉陷積水而形成的永久性積水區(qū)域. 濕地生態(tài)系統(tǒng)具有較高的生物生產力,其生態(tài)效益顯著[1]. 綠金湖區(qū)域經過多年的生態(tài)修復,除了調節(jié)氣候、凈化水質、保護生物多樣性、改善人居環(huán)境、建設綠色生態(tài)城市等方面的生態(tài)功能,還具有調整資源型城市產業(yè)結構、實現(xiàn)資源枯竭型城市可持續(xù)發(fā)展的社會功能. 但是,塌陷區(qū)濕地受到人類活動的強烈干擾,因此,對塌陷區(qū)濕地生物多樣性進行評價,進而合理利用和科學保護塌陷區(qū)濕地顯得尤為重要[2]. 水鳥是濕地區(qū)域高等生物類群,是整個濕地生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分,是地球生物多樣性中的重要組成部分,在生態(tài)系統(tǒng)功能和生態(tài)系統(tǒng)服務中發(fā)揮著重要作用[3-7]. 水鳥對環(huán)境、氣候變化較為敏感,可在適宜棲息地之間主動遷徙,是監(jiān)測環(huán)境、氣候變化的重要指標[8],同時在維持濕地區(qū)域中生態(tài)系統(tǒng)的能量轉換和維持生態(tài)平衡等方面有著重要的作用,因此,可將鳥類作為研究濕地范圍內環(huán)境變化和生態(tài)平衡的指示生物,以其數(shù)目、種類分布情況作為衡量環(huán)境優(yōu)劣的指標. 同時鳥類作為濕地區(qū)域內最高級的消費者,可以幫助人類了解濕地范圍內的環(huán)境風險提供科學依據(jù).

        1 調查及分析方法

        1.1 研究區(qū)域

        淮北市(33°16′N~34°10′N,116°24′E~117°03′E)位于安徽省北部地區(qū),是黃淮平原的重要組成部分,位于我國候鳥東部遷徙路線上. 該區(qū)氣候屬溫暖帶半濕潤季風氣候,年平均溫度為14.625 ℃,年降水量為854 mm.

        目前淮北地區(qū)有3 大濕地區(qū)域,總面積約達10 000 hm2,其中永久性水面4 000 hm2,季節(jié)性水面5 000 hm2,荒洼沼澤1 000 hm2[9]. 綠金湖濕地位于市區(qū)中南部,是淮北岱河煤礦等采煤塌陷所形成的人工塌陷湖泊. 塌陷湖泊形成時間短,湖床平坦,水體相對封閉,空間動態(tài)變化大,其成因、演變與我省的河跡洼地型、地殼構造型和瀉湖型等天然湖泊明顯不同,在全國范圍內極為典型獨特.

        1.2 研究方法

        在研究區(qū)衛(wèi)星影像、土地利用現(xiàn)狀圖的基礎上選取典型地段進行布點[10]. 根據(jù)研究區(qū)的自然環(huán)境特征,將其劃分為5種生境:湖面明水區(qū)域、泥灘地帶、蘆葦蕩、農田以及樹林灌叢.

        2019年1-12月,采用樣線法和樣點法相結合的方法,以肉眼觀察為主,采用單、雙筒望遠鏡及專業(yè)拍照相機進行輔助. 每次觀察時間間隔多于一周少于兩周,選擇鳥類活動高峰期觀察3~5 h,參加人員4~8名.

        根據(jù)綠金湖的地域情況劃定8個樣點,每隔兩個樣點劃分一條樣線,為保證實驗的嚴謹性和科學性,每次調查時的行進軌跡嚴格按照此前調查的路線進行.

        1.3 計算方法

        為保證動態(tài)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性,采用直接記錄觀察數(shù)值,并按照最大值保留法處理數(shù)據(jù)[11],將得到的影像資料根據(jù)《中國鳥類野外手冊》對其進行鑒定和分類.

        采用辛普森多樣性指數(shù)(Simpson′s diversity index,D)區(qū)分占據(jù)優(yōu)勢地位的種群. 其中D≥0.05則為優(yōu)勢種,0.005≤D≤0.05為常見種,D<0.005則為少見種或偶見種[12].

        鳥類均勻度指數(shù)采用Shannon-Wiener 指數(shù)(H)和Pielou 指數(shù)(J)計算,采用優(yōu)勢度(Y)計算優(yōu)勢種[13].

        式中:ni為第i個種的個體數(shù)目;N為群落中所有種的個體總數(shù);s為群落內的物種數(shù);H為Shannon-Wiener多樣性指數(shù).

        2 結果與分析

        2.1 鳥類組成及特征

        共記錄鳥類8目13科33種2013只(見表1),其中國家Ⅱ級保護動物3種(白琵鷺Plɑtɑleɑ leucorodiɑ,小天鵝Cygnet,鴛鴦Aix gɑlericulɑtɑ),國家“三有”鳥類(即被列入《國家保護的有益的或者有重要經濟、科學研究價值的動物名錄》中的鳥類)11種,安徽省地方重點保護鳥類4種(斑嘴鴨Anɑs poecilorhynchɑ,大白鷺Egrettɑ ɑlbɑ等). 季節(jié)型中,有留鳥9 種(占27.3%),夏侯鳥6 種(占18.2%),冬候鳥14 種(占42.4%),旅鳥4種(占12.1%). 區(qū)系組成包括古北界種8種(占24.2%),東洋界種9種(占27.3%),廣布種16種(占48.5%). 在5類生境中,水域中的物種數(shù)和個體數(shù)最多,多樣性指數(shù)和均勻性指數(shù)也高于其他生境;農田生境鳥類種數(shù)和數(shù)量最少,多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)也較低.

        綠金湖濕地有優(yōu)勢種4種(鸕鶿Phɑlɑcrocorɑx,夜鷺Nycticorɑx nycticorɑx,黑水雞Gɑllinulɑ chloropus,白骨頂Fulicɑ ɑtrɑ),占12.1%;常見種9種,占27.2%;偶見種或少見種20種,占60.7%(見圖1). 偶見種或少見種的數(shù)目占據(jù)明顯優(yōu)勢. 在季節(jié)型水鳥分類中,冬候鳥的比例所占最高,其次為留鳥、夏候鳥,占比最少為旅鳥(見圖2).

        圖1 綠金湖鳥類優(yōu)勢等級占比分布圖

        圖2 綠金湖季節(jié)型鳥類占比分布圖

        表1 綠金湖濕地水鳥名錄

        2.2 季節(jié)型水鳥資源異質分析

        鳥類多樣性是生物多樣性的重要組成部分,是衡量一個地區(qū)生態(tài)環(huán)境質量和自然保護價值的重要指標之一[14]. 整體候鳥類型上,呈現(xiàn)出古北界鳥類和東洋界鳥類夏冬春秋兩季遷徙的現(xiàn)象. 調查區(qū)域內以冬季(十月、十一月和十二月)鳥類種類和數(shù)目最多,分別為21 種和744 只,其均勻度指數(shù)也最高為1.463 6. 夏季時鳥類大多遷徙,在鳥類資源的統(tǒng)計中候鳥占據(jù)絕大部分,群落組成較為穩(wěn)定,所以均勻度指數(shù)和多樣性指數(shù)也較高(見表2).

        表2 季節(jié)性鳥類統(tǒng)計數(shù)據(jù)表

        2.3 生境間水鳥群落異質分析

        鳥類群落多樣性(包括物種組成和種群數(shù)量)在受環(huán)境因子和生物因子所影響,如水分、周圍植被、繁殖地等的影響而變化[15]. 因此水鳥在不同類型生境內的分布可以作為該類型生境生態(tài)環(huán)境質量好壞的評價標準,同時也是政府干預程度的指標之一. 在五類不同生境環(huán)境綠金湖面明水區(qū)域的物種數(shù)目和個體數(shù)量最多,分別為17種和876只(見表3),占據(jù)明顯優(yōu)勢,鳥類多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)也明顯高于其他生境,分別為2.048 3和3.833 2. 而農田范圍內鳥類數(shù)目和物種數(shù)均為最低,分別為4種和43只(見表3).

        表3 綠金湖各類生境中鳥類資源調查情況

        一些在特殊時間出現(xiàn)或在某種生境中分布的鳥類,不論它的種群數(shù)量大或小,都能代表它所棲息地域的情況和特征[16]. 水鳥對于生存環(huán)境的改變是非常敏感的,可以作為環(huán)境變化的指示生物. 因此,通過研究不同環(huán)境內水鳥多樣性的異同,可進一步分析鳥類對生境的適應性. 在綠金湖水鳥調查期間同時也調查了南湖濕地鳥類資源的多樣性. 南湖濕地是中國首個在煤礦開采形成的塌陷區(qū)上建立的國家濕地公園,建設已經較為全面,南湖濕地中心偏北位置建設一座稱為“鳥島”的人工島,上面生長著垂柳等樹種,成為鳥類的樂園. 在南湖濕地中樹林灌叢中水鳥資源最為豐富,個體數(shù)為1 528只,其次才為水域986只,而在綠金湖濕地水域中鳥類資源最為豐富,蘆葦蕩范圍次之. 同時,從物種多樣性指數(shù)來看,南湖地區(qū)樹林灌叢多樣性指數(shù)為3.402 2,為最高,而大面積水域多樣性指數(shù)為2.436 0,為最低. 樹林灌叢中最多的物種數(shù)目產生了最高的多樣性指數(shù);綠金湖地區(qū)樹林灌木叢多樣性指數(shù)為0.981 9,大面積水域為2.048 3. 結果表明,大面積水域并不是水鳥物種多樣性的決定性因素. 安徽省的動物地理區(qū)位于古北界和東洋界的交界[17],而淮北市位于安徽省北部地區(qū),屬暖溫帶半濕潤性季風氣候,同屬候鳥東部遷徙路線. 本研究共觀察得到鳥類共8目13科33種2 013只,其中以廣布種鳥類(16種,占總數(shù)48.5%)和東洋界種(9種,占總數(shù)27.2%)占據(jù)絕對優(yōu)勢.

        3 結論與建議

        共記錄鳥類8目13科33種2 013只,其中國家Ⅱ級保護動物3種(白琵鷺Plɑtɑleɑ leucorodiɑ,小天鵝Cygnet,鴛鴦Aix gɑlericulɑtɑ),國家“三有”鳥類11種,安徽省重點保護鳥類4種. 綠金湖的季節(jié)性鳥類,候鳥種類占比最大,其次為留鳥,旅鳥占比最少. 按地域劃分,廣布種16種,占比最高(48.4%). 鳥類優(yōu)勢種5種,數(shù)量上略呈劣勢,表現(xiàn)在湖面水域中物種豐富度及數(shù)目最高,農田區(qū)域中優(yōu)勢度指數(shù)和多樣性指數(shù)均為最低. 綠金湖濕地水質較好,已經成為眾多鳥類的重要越冬地,鳥類大多在人為影響較小的大面積水域上活動,說明綠金湖濕地的人類活動,一定程度上干擾了鳥類的棲息環(huán)境. 需要進一步改善綠金湖的生態(tài)環(huán)境,加大對綠金湖濕地的保護力度,并進行湖濱帶生態(tài)修復,為水鳥提供更好的棲息環(huán)境,打造天人合一的美麗綠金湖.

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