徐佳孌，許 鑫，成 彬，廖 巍，肖雨韓，李焱冰，向 華，吳小麗，肖亞琴，楊 蕊，牛艷東

(1.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長沙 410004；2.湖南洞庭湖濕地生態(tài)系統(tǒng)國家定位觀測研究站，湖南 岳陽 414000；3. 洞庭湖流域生態(tài)系統(tǒng)管理與水資源可持續(xù)利用國際科技合作基地，湖南 長沙 410004；4. 湖南省濕地保護(hù)中心，湖南 長沙 410004；5.湖南省林業(yè)局，湖南 長沙 410004；6.湖南省森林草原防火監(jiān)測調(diào)度評估中心，湖南 長沙410004；7.寧遠(yuǎn)縣九嶷山國家森林公園管理局，湖南 永州 425603；8.湖南陽明山國家級自然保護(hù)區(qū)管理局，湖南 長沙 410221；9.長沙環(huán)境保護(hù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南 長沙 410004)

濕地是水陸相互作用形成的獨(dú)特生態(tài)系統(tǒng)[1]，是一切與水相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的重要提供者[2]，具有豐富的生物多樣性，不僅為鳥類提供了良好的繁殖與越冬場所[3]，而且為人類生存與可持續(xù)發(fā)展積淀了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)[4-5]。水鳥[6]是濕地系統(tǒng)極其重要的組成部分，水鳥多樣性是濕地環(huán)境質(zhì)量極其敏感的生物指標(biāo)[7]，能夠提供給生物多樣性保護(hù)管理有價(jià)值的建議[8]，在能量流動和維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及濕地環(huán)境污染的預(yù)警方面起著舉足輕重的作用[9]。

在全球氣候變化和快速城市化的雙重影響下，濕地資源面臨著前所未有的壓力，不合理的使用和破壞導(dǎo)致濕地的數(shù)量和質(zhì)量下降。為了保護(hù)濕地，各國采取了多種形式的保護(hù)措施，其中設(shè)立濕地公園就是很重要的一種形式[10]。湖南省共建立濕地公園78處，總面積26.57萬hm2，按照級別劃分，包括國家級70處、省級8處；濕地公園內(nèi)濕地總面積16.89萬hm2，是湖南省濕地保護(hù)體系中最重要的組成部分[11]。鳥類的生境偏好是鳥類保護(hù)及生境管理的前提和基礎(chǔ)[12]，而水鳥的群落組成及種群數(shù)量大小是監(jiān)測和評價(jià)濕地的重要指標(biāo)，因此，開展針對水鳥群落組成與濕地資源類型的研究，可以促進(jìn)對濕地生態(tài)系統(tǒng)整體動態(tài)性和復(fù)雜性的了解和評估，對未來制定合理的水鳥棲息地保護(hù)修復(fù)策略和構(gòu)建濕地資源管理方案提供科學(xué)依據(jù)。近年來，研究內(nèi)容關(guān)注點(diǎn)從不同尺度下濕地對水鳥的影響[13]逐步深入到鳥類群落的多樣性與濕地生境景觀格局兩者相互影響方面[14]。隨著研究的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)濕地的生境條件對水鳥的種類、分布、種群都有影響，研究方向進(jìn)一步往鳥類物種數(shù)量與濕地面積[15]等的關(guān)系方面深入。

本文通過利用第二次全國濕地資源調(diào)查《中國濕地資源·湖南卷》[16]和各濕地公園綜合科考報(bào)告中野生動植物名錄，結(jié)合濕地類型和面積數(shù)據(jù)，綜合分析湖南省濕地公園內(nèi)的水鳥種類和分布特點(diǎn)，深入分析全省濕地公園內(nèi)的濕地類型和水鳥的關(guān)系，為濕地保護(hù)修復(fù)提供數(shù)據(jù)和理論支撐。

1 研究區(qū)域概況

湖南省位于我國中部、長江中游，為大陸性亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，氣候年內(nèi)變化較大，光、熱、水資源豐富，各地年平均氣溫一般為16～19 ℃，年降水總量達(dá)3487.9億m3。

根據(jù)第二次全國濕地資源調(diào)查結(jié)果可知，湖南省濕地總面積101.97萬hm2，濕地保護(hù)率75.77%，全省天然水資源總量為南方九省之冠[17]。湖南省共建立濕地公園78處，保護(hù)濕地總面積16.89萬hm2，其中河流濕地面積有5.86萬hm2，湖泊濕地面積有2.53萬hm2，沼澤濕地面積有0.84萬hm2，人工濕地面積為7.65萬hm2。湖南鳥類區(qū)系屬于我國動物地理區(qū)劃的華中區(qū)[18]，擁有豐富的鳥類資源和高研究價(jià)值。全省因河流水網(wǎng)密布和特有的地貌孕育了豐富的濕地類型，主要包括河流、湖泊、沼澤、人工濕地4大類，有永久性河流、永久性淡水湖、森林沼澤、運(yùn)河、水產(chǎn)養(yǎng)殖場等14個(gè)濕地型。

2 材料與方法

2.1 研究對象與數(shù)據(jù)來源

研究對象為全省濕地公園內(nèi)濕地類型以及分布水鳥。數(shù)據(jù)來源于國家林業(yè)局編寫的《中國濕地資源·湖南卷》[16](是第二次全國濕地資源調(diào)查結(jié)果)以及78個(gè)濕地公園科考報(bào)告。

2.2 試驗(yàn)安排

本研究主要將2011—2021年每年的11月—翌年4月作為時(shí)間節(jié)點(diǎn)開展實(shí)地調(diào)查，頻率約為2次·月-1，共10次，每次時(shí)長5 d左右。結(jié)合湖南省內(nèi)濕地公園的監(jiān)測記錄和科學(xué)考察報(bào)告，統(tǒng)計(jì)濕地公園內(nèi)濕地類型和水鳥數(shù)量、種類、生存環(huán)境等。

2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

根據(jù)《國家重點(diǎn)保護(hù)野生動物名錄》[19](2021年經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn))和《中國鳥類分類與分布名錄》(第三版)[20]，將湖南省濕地公園內(nèi)水鳥按保護(hù)等級分為國家Ⅰ級保護(hù)動物和國家Ⅱ級保護(hù)動物，同時(shí)引用湖南省濕地類型和濕地面積等數(shù)據(jù)構(gòu)成數(shù)據(jù)庫。應(yīng)用Canoco 5.0處理水鳥和濕地?cái)?shù)據(jù)，采用PCA分析方法，分析湖南省濕地公園內(nèi)14個(gè)濕地類型(永久性河流、季節(jié)性或間歇性河流、洪泛平原濕地等)與分布水鳥各級物種種類數(shù)量的相關(guān)性。

3 結(jié)果與分析

3.1 水鳥物種組成分析

表1 湖南省濕地公園水鳥分布Tab.1 List of distribution of waterfowl in Hunan wetland parks物種12345一、雁形目Anseriformes (1科30種)(一) 鴨科 (Anatidae)(30種)1. 鴻雁 (Anser cygnoid)**2. 豆雁 (Anser fabalis)***3. 灰雁 (Anser anser)**4. 白額雁 (Anser albifrons)**5. 小白額雁 (Anser erythropus)**6. 小天鵝 (Cygnus columbianus)****7. 大天鵝 (Cygnus cygnus)*8. 翹鼻麻鴨 (Tadorna tadorna)**9. 赤麻鴨 (Tadorna ferruginea)**10. 鴛鴦 (Aix galericulata)*****11. 棉鳧 (Nettapus coromandelianus)**12. 赤膀鴨 (Mareca strepera)***13. 羅紋鴨 (Mareca falcata)***14. 赤頸鴨 (Mareca penelope)**15. 綠頭鴨 (Anas platyrhynchos)*****16. 斑嘴鴨 (Anas zonorhyncha)*****17. 針尾鴨 (Anas acuta)***18. 綠翅鴨 (Anas crecca)*****19. 琵嘴鴨 (Spatula clypeata)*20. 白眉鴨 (Spatula querquedula)*21. 花臉鴨 (Sibirionetta formosa)**22. 紅頭潛鴨 (Aythya ferina)*23. 青頭潛鴨 (Aythya baeri)**24. 白眼潛鴨 (Aythya nyroca)*25. 鳳頭潛鴨 (Aythya fuligula)***26. 斑臉海番鴨 (Melanitta fusca)*27. 鵲鴨 (Bucephala clangula)*28. 斑頭秋沙鴨 (Mergellus albellus)*29. 普通秋沙鴨 (Mergus merganser)**30. 中華秋沙鴨 (Mergus squamatus)***二、 目Podicipediformes (1科2種)(二)科 (Podicipedidae)(2種)31. 小 (Tachybaptus ruficollis)*****32. 鳳頭 (Podiceps cristatus)***三、 鶴形目Gruiformes (2科10種)(三) 秧雞科 (Rallidae)(8種) 33. 普通秧雞 (Rallus indicus)*****34. 小田雞 (Zapornia pusilla)***35. 白胸苦惡鳥 (Amaurornis phoenicurus)*****36. 紅腳苦惡鳥 (Amaurornis akool)*****37. 董雞 (Gallicrex cinerea)****38. 黑水雞 (Gallinula chloropus)*****

3.2 水鳥珍稀度分析

根據(jù)調(diào)查，湖南省濕地公園分布的水鳥中共記錄國家重點(diǎn)保護(hù)水鳥22種，有國家Ⅰ級重點(diǎn)保護(hù)鳥類7種(青頭潛鴨、中華秋沙鴨、白鶴、黑鸛、東方白鸛、黑臉琵鷺、海南鳽)，國家Ⅱ級重點(diǎn)保護(hù)鳥類16種(鴻雁、白額雁、小白額雁、小天鵝、大天鵝、鴛鴦、棉鳧、花臉鴨、斑頭秋沙鴨、紫水雞、灰鶴、水雉、白腰杓鷸、翻石鷸、白琵鷺、白胸翡翠)。

從流域尺度來看(見表2)，湘江流域濕地公園共監(jiān)測水鳥86種，其中國家Ⅰ級重點(diǎn)保護(hù)鳥類6種，國家Ⅱ級重點(diǎn)保護(hù)鳥類12種；資江流域濕地公園共監(jiān)測水鳥38種，其中國家Ⅰ級重點(diǎn)保護(hù)鳥類2種，國家 Ⅱ 級重點(diǎn)保護(hù)鳥類2種；沅江流域濕地公園共監(jiān)測水鳥47種，其中國家 Ⅰ 級重點(diǎn)保護(hù)鳥類2種，國家 Ⅱ 級重點(diǎn)保護(hù)鳥類4種；澧水流域濕地公園共監(jiān)測水鳥57種，其中國家 Ⅰ 級重點(diǎn)保護(hù)鳥類1種，國家 Ⅱ 級重點(diǎn)保護(hù)鳥類3種；洞庭湖環(huán)湖區(qū)濕地公園共監(jiān)測水鳥91種，其中國家 Ⅰ 級重點(diǎn)保護(hù)鳥類4種，國家 Ⅱ 級重點(diǎn)保護(hù)鳥類11種。

表2 各流域濕地公園生物多樣性現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)表Tab.2 Statistical table of biodiversity status of wetland parks in each basin流域水鳥種數(shù)種數(shù)ⅠⅡ湘江流域86612資江流域3822沅江流域4724澧水流域5713洞庭湖環(huán)湖區(qū)91411 注:Ⅰ為國家Ⅰ級重點(diǎn)保護(hù)鳥類,Ⅱ?yàn)閲尧蚣壷攸c(diǎn)保護(hù)鳥類。

3.3 濕地類型特征

湖南省各類型濕地面積呈動態(tài)變化，自1956—2016年以來，湖南省的濕地總面積減少了955.4 km2[21]。從濕地類型來看，永久性淡水湖泊所占比例一直遠(yuǎn)超其他濕地類型。由于大規(guī)模開發(fā)荒灘、圍湖造田和退耕還濕等原因引起濕地類型變化，相應(yīng)地導(dǎo)致濕地萎縮和破碎化程度加劇、濕地類型分布不均衡。

按照《濕地分類(GB/T 24708—2009)》[22]將全省濕地公園的濕地類型劃分為河流、湖泊、沼澤、人工濕地4大類，有永久性河流、季節(jié)性或間歇性河流、洪泛平原濕地、永久性淡水湖、季節(jié)性淡水湖、草本沼澤、灌叢沼澤、森林沼澤、沼澤化草甸、庫塘、池塘、運(yùn)河/輸水河、水稻田、水產(chǎn)養(yǎng)殖場等14個(gè)濕地型。按濕地資源狀況劃分，主要以河流型和復(fù)合型為主，其中河流型濕地公園29個(gè)，公園總面積5.95萬hm2，濕地總面積4.38萬hm2，包括國家級濕地公園25個(gè)、省級濕地公園4個(gè)；湖泊型濕地公園12個(gè)，公園總面積3.33萬hm2，濕地總面積2.82萬hm2，包括國家級濕地公園12個(gè)；庫塘型濕地公園21個(gè)，公園總面積13.27萬hm2，濕地總面積6.35萬hm2，包括國家級濕地公園18個(gè)、省級濕地公園3個(gè)；復(fù)合型濕地公園16個(gè)，公園總面積4.01萬hm2，濕地總面積3.33萬hm2，包括國家級濕地公園15個(gè)、省級濕地公園1個(gè)。

3.4 水鳥分布與濕地的關(guān)系

從表3可知，通過對全省濕地公園水鳥及濕地類型進(jìn)行PCA排序，結(jié)果表明：PCA 4個(gè)軸累積解釋了物種和環(huán)境關(guān)系的100%，其中，前2軸的累積解釋量達(dá)97.64%。前2個(gè)排序軸的特征值分別為0.8445和0.1319，明顯高過另外兩個(gè)排序軸，表明前2軸已能較好地解釋物種分布和濕地類型的關(guān)系，即選取的14種濕地型能在較大程度上影響濕地公園水鳥空間分布。

表3 PCA排序的特征值及累積解釋量Tab.3Eigenvalues and accumulated explanatory quantities of PCA ranking項(xiàng)目軸1軸2軸3軸4特征值0.844 50.131 90.015 80.007 9累計(jì)可解釋變異/%84.4597.6499.21100

注：ANSERIFR表示雁形目，PODICIPED表示目，GRUIFORM表示鶴形目，CHARADRI表示鸻形目，PELECANF表示鵜形目，SULIFORM表示鰹鳥目，CICONIIF表示鸛形目，CORACIIF表示佛法僧目，1表示永久性河流，2表示季節(jié)性或間歇性河流，3表示洪泛平原濕地，4表示永久性淡水湖，5表示季節(jié)性淡水湖，6表示草本沼澤，7表示灌叢沼澤，8表示森林沼澤，9表示沼澤化草甸，10表示庫塘，11表示池塘，12表示運(yùn)河/輸水河，13表示水稻田，14表示水產(chǎn)養(yǎng)殖場。圖1 濕地公園水鳥與濕地類型的相關(guān)性Fig.1 Correlation between waterfowl and wetland types in wetland parks

4 結(jié)論與討論

全球依賴濕地生存的水鳥有 870 多種[23]，濕地斑塊面積和濕地類型的豐富程度與水鳥的多樣性息息相關(guān)。通過對各流域14個(gè)濕地類型與水鳥物種進(jìn)行主成分分析，結(jié)果表明：從空間分布看，有相關(guān)研究顯示濕地公園生境中濕地恢復(fù)區(qū)鳥類的生物多樣性明顯高于其他幾種濕地生境類型，優(yōu)勢種水鳥主要有綠頭鴨、白鷺、斑嘴鴨等[24]，本研究顯示湖南省濕地公園內(nèi)在湘資沅澧四水流域分布最廣的是鵜形目鷺科的池鷺、白鷺、牛背鷺等，喜好與人伴居、與家畜有依附關(guān)系的水鳥，偏好有人類活動的區(qū)域，結(jié)果與之類似。從水位觀察，有研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)水鳥物種的豐度隨著水位的升高而降低，高水位移除了獨(dú)特的微生境(礫石河岸、鋪砌河岸和淺灘)，越冬水鳥主要分布在淺水、泥灘、草洲等水位較低處[25]，本研究發(fā)現(xiàn)雁形目等游禽偏好有大型湖泊的湖泊濕地類型，例如東湖濕地公園，有豐富的水草、魚蝦、甲殼類和軟體動物為食；鶴形目、鸻形目等頸和腳均較長的涉禽偏好河流、沼澤型濕地，方便涉水或奔走取食小型脊椎動物、蠕蟲、軟體動物、昆蟲以及植物的嫩芽和種子，湘江流域和洞庭湖區(qū)河流型和沼澤型濕地面積較大，分布較多，如鷸科、雁科等物種。從濕地裸地面積來看，有研究表明其比例是影響越冬水鳥種類分布的最關(guān)鍵因素，游禽一般生活在地形變異較大、植被面積比例較低的區(qū)域，但在休息時(shí)更偏好于裸地面積比例較高的區(qū)域，而涉禽休息時(shí)對地形變異較大的區(qū)域更偏好[26]。本研究發(fā)現(xiàn)白鷺、池鷺等主要生存在淺水及其周邊林緣，還有一些水鳥棲息于開闊平原湖泊、水庫、河口、海岸和附近沼澤地帶，濕地生態(tài)修復(fù)工程的實(shí)施，增加了地面芽植物和地上芽植物，食源條件和隱蔽條件較好，增加了適宜水鳥棲息的面積；從季節(jié)看，之前的很多研究都論證了無論物種還是數(shù)量，秋季是水鳥多樣性最高的季節(jié)，春季最差[27]，本研究沒做這方面討論。

生境特征變化是決定鳥類群落結(jié)構(gòu)空間變化的重要因素，不同生態(tài)型鳥類與不同濕地類型密切相關(guān)。每種生物對生存空間都具有特殊的需求，只有在具有一定穩(wěn)定性的景觀或生態(tài)系統(tǒng)中生物才可能良好地生存繁衍[28]。濕地是水鳥的生存空間，應(yīng)將水鳥的生活習(xí)性等作為濕地公園規(guī)劃的指南。濕地公園傳統(tǒng)的保護(hù)管理措施多側(cè)重于面向固定的濕地單元，很少從景觀尺度或區(qū)域尺度上來充分考慮濕地自身的生態(tài)過程、功能和生產(chǎn)力特征對遷徙水鳥的影響[29]。

在濕地生態(tài)系統(tǒng)中，鳥類特別是水鳥是特有的頂級生物類群，對整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)維穩(wěn)以及能量轉(zhuǎn)換起著至關(guān)重要的作用[30]。湖南省濕地公園的水鳥保護(hù)方面可加強(qiáng)以下舉措：在水鳥密集分布區(qū)域，應(yīng)加強(qiáng)保護(hù)，采用每日限流、隱蔽式觀鳥等舉措，構(gòu)建居民、游客的人為活動與水鳥棲息地之間的天然隔離帶；同時(shí)優(yōu)化配置沉水植物和挺水植物，采用退耕還濕、小微濕地、生態(tài)護(hù)坡等修復(fù)措施，合理加大水鳥適宜棲息淺灘面積，創(chuàng)造停歇點(diǎn)濕地，構(gòu)建廊道，促進(jìn)湖南省濕地公園水鳥的物種豐富度和整體數(shù)量的增加。