漳河源自然保护区鸟类资源调查及多样性分析.pdf

第42卷 第5期 生 态 科 学 42(5):4147 2023 年 9 月 Ecological Science Sep.2023 收稿日期:2021-03-20;修订日期:2021-07-10 基金项目:湖北省科技重大专项(2020AAA004);湖北省中央引导地方科技发展专项(2019ZYYD050)作者简介:陈荣友(1994),男,湖北黄冈人,助理工程师,主要从事动物多样性研究,E-mail:*通信作者:汪正祥,博士,教授,主要从事生物多样性保护研究,E-mail: 陈荣友,雷耘,韩武元,等.漳河源自然保护区鸟类资源调查及多样性分析J.生态科学,2023,42(5):4147.CHEN Rongyou,LEI Yun,HAN Wuyuan,et al.Investigation and diversity analysis of bird resources in Zhangheyuan Nature ReserveJ.Ecological Science,2023,42(5):4147.漳河源自然保护区鸟类资源调查及多样性分析 陈荣友1,雷耘2,韩武元3,李亭亭4,成波1,朱秀迪1,徐杰4,汪正祥4,5,*1.长江水资源保护科学研究所,武汉 430051 2.华中师范大学生命科学学院,武汉,430079 3.漳河源自然保护区管理局,南漳 441021 4.湖北大学资源环境学院,武汉 430062 5.区域开发与环境响应湖北省重点实验室,武汉 430062 【摘要】2018 年 7 月至 2019 年 9 月采用样线法和样点法对漳河源自然保护区的鸟类资源进行了野外调查,结合文献资料,统计出保护区共有鸟类 181 种,隶属 15 目 47 科 118 属。其中国家级重点保护鸟类 4 种,国家级重点保护鸟类 38 种,中国脊椎动物红色名录受威胁物种 25 种,保护区鸟类资源保护价值高。区系成分分析表明,有东洋种 77种、古北种 61 种、广布种 43 种;居留型分析显示,有留鸟 100 种、夏候鸟 47 种、冬候鸟 20 种、旅鸟 14 种。通过对鸟类资源的生境分析,保护区鸟类多样性由高到低依次是森林(4.965)灌草丛(4.573)农田(3.217)水域(2.237)居民区(1.651)。森林和灌草丛之间的相似性最高,森林和水域之间相似性最低。通过调查既丰富了荆山山脉的鸟类资源多样性基础数据,也为漳河源自然保护区鸟类资源保护提供科学依据。关键词：关键词：鸟类;区系分析;群落特征;多样性;漳河源自然保护区 doi:10.14108/ki.1008-8873.2023.05.006 中图分类号：Q958.1 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2023)05-041-07 Investigation and diversity analysis of bird resources in Zhangheyuan Nature Reserve CHEN Rongyou1,LEI Yun2,HAN Wuyuan3,LI Tingting4,CHENG Bo1,ZHU Xiudi1,XU Jie1,WANG Zhengxiang4,5,*1.Changjiang Water Resources Protection Institute,Wuhan 430051,China 2.School of Life Sciences,Central China Normal University,Wuhan 430062,China 3.Administration Bureau of Zhangheyuan Nature Reserve,Nanzhang,441500,China 4.Faculty of Resources and Environmental Science,Hubei University,Wuhan 430062,China 5.Hubei Key Laboratory of Regional Development and Environmental Response,Wuhan 430062,China Abstract:Bird resources in Zhangheyuan Nature Reserve was investigated using samples point method and line transect method from July 2018 to September 2019.Based on field investigation data and previously reported data,181 bird species were recorded in this Nature Reserve,belonging to 15 orders,46 families,and 118 genera.Among which,4 species were first class protected birds,38 species were second class protected birds at the country level,and 25 species were threatened birds in the Red List of Chinas Vertebrates.There were 77 species having an oriental distribution,61 species having a palaearctic distribution,and 43 species having a widespread distribution,respectively.Habitat analysis showed that the order of habitat types from highest biodiversity to lowest biodiversity was forest(4.965)shrub(4.573)farmland(3.217)water area(2.237)residential area(1.651).The similarity between forest and shrub was highest,while the similarity between forest and 42 生 态 科 学 42 卷 water area was lowest.The study enriched the basic data of bird resource diversity in Jingshan Mountains,and provided scientific basis for bird resource protection in Zhangheyuan Nature Reserve.Key words:birds;floristic analysis;community characteristics;diversity;Zhangheyuan Nature Reserve 0 前言 鸟类作为自然保护区中的重要生物资源,由于其对生态环境的变化具有较高的敏感性,通常把鸟类群落作为环境变化与资源评价的重要依据12。鸟类多样性是鸟类与栖息地生物以及环境相互作用、相互影响的生态组合,随季节、生境以及食物丰富度的变化会呈现较大的差异性3。鸟类多样性是生态学研究的热点之一,对探讨全球生物多样性具有重要意义4。同时鸟类群落多样性也被认为是评价区域生境差异的理想指标,有助于更深层次了解生态系统的稳定性5。随着人口增长,城市化进程加快,连续自然的生境正在缩减,对一些珍稀濒危鸟类的生存环境也有较大干扰,导致物种多样性减少6-7。因而自然保护区在生物多样性保护过程中能为一些动植物生存提供较为完整的自然生态环境,能有效减缓物种多样性的下降8。漳河是长江重要二级支流,漳河源自然保护区的建立不仅对区内珍稀濒危物种和生物多样性的保护具有重要作用,而且对长江流域内的生态系统的维护起到关键作用911。漳河源自然保护区地处大巴山山系荆山山脉东麓,位于湖北省南漳县境内。关于漳河源自然保护区的鸟类,报道较少。仅在 2007 年,在建立保护区前期,汪正祥等对此区域鸟类进行了一次初步调查12。时隔 12 年后,根据保护区管理与发展的需要,2018 年 7 月至 2019 年 9 月对该区域鸟类又进行了较为系统的考察。根据考察结果、结合有关文献资料,对漳河源自然保护区的鸟类名录进行修订以及鸟类群落多样性进行分析1214。以期为荆山山脉的生物多样性提供基础数据,并为漳河源自然保护区资源保护提供科学依据。1 材料与方法 1.1 研究区域概况 漳河源自然保护区位于湖北省南漳县西部,其东、北、南分别邻接南漳县的肖堰镇,薛坪镇、板桥镇,西与保康县交界,总面积 10777 hm2。根据保护区实际,保护区分为漳河部分和天鹅池保护点两个部分。漳河部分地理坐标为:313158.53 313913.87N,1113038.741113958.24E,面积为 10458 hm2。天鹅池保护点地理坐标为:31299.2131308.6N,1113336.81113446.19E,面积为 319 hm2。保护区地处北亚热带季风湿润性气候区,气候温和,雨量充沛,雨热同期,年均气温13.6,年均降水量 1012 mm,相对湿度年平均87%。保护区地形西北高,坡势急,东南低,坡势较缓。区内地形处于由中山向低山、丘陵地形过渡的地带,保存有丰富的动植物资源。虽然漳河源自然保护区地形复杂多变,但由于山地相对高度差较小,因而植被垂直分布规律表现并不显著,暖性针叶林、针阔叶混交林、常绿阔叶林、落叶阔叶林往往呈镶嵌状交错分布10。文献记载保护区内共有植物194 科 784 属 1782 种,包含蕨类植物有 25 科 46 属80 种和种子植物 169 科 738 属 1702 种,野生脊椎动物共 28 目 81 科 201 属 314 种,其中属于国家重点保护的鸟类有金雕(Aquila chrysaetos)、红腹锦鸡(Chrysolophus pictus)、白尾鹞(Circus cyaneus)等12。1.2 研究方法 1.2.1 鸟类调查方法 2018 年 7 月至 2019 年 9 月之间,根据不同的植被类型和地形地貌差异情况,在保护区采用样线法调查。样线设置结合漳河源自然保护区的植被类型分布图以及遥感影像,将保护区分为森林、灌草丛、居民区、水域、农田 5 种生境,样线设置尽量覆盖保护区全域多种生境类型,共布设固定样线 15 条。样线调查分别于 2018 年 7 月 2 日至 7 月 13 日,2018年 10 月 10 日至 10 月 26 日,2019 年 1 月 6 日至 1月 19 日,2019 年 5 月 15 日至 6 月 1 日,2019 年 8 月13 日至 8 月 28 日共进行了 5 次野外调查,每次对固定样线进行了两次调查。根据鸟类的活动规律和生态习性,调查时间主要选取在上午 6:009:00 或下午 16:0019:00 的时间段内进行。其中森林 5 条(样线 2、4、7、11、12),主要包含的植被为杉木林(Form.Cunninghamia lanceolata)、马尾松林(Form.Pinus massoniana)、短柄枹林(Form.Quercus glandulifera var.brevipetiolata)、枫 杨 林(Form.Pterocarya stenoptera)、栓皮栎林(Form Quercus variabilis)。灌 5 期 陈荣友,等.漳河源自然保护区鸟类资源调查及多样性分析 43 草丛 4 条(样线 3、5、13、14),主要为毛黄栌灌丛(Form Cotinus coggygria var.pubescens)、铁仔灌丛(Form.Myrsine africana)、单芽狗脊蕨草丛(Form Woodwardia unigemmata)、有柄石韦灌草丛(Form.Pyrrosia petiolosa)和 蝴 蝶 花 灌 草 丛(Form.Iris japonica)。农田生境 1 条(样线 15),主要分布的是玉米、高粱等农作物。水域 3 条(样线 1、8、9)主要是沿河宽阔水域以及小型堰塘。居民区 2 条(样线 6、10),主要是一些小集聚的居民点。样线长 2000 3000 m,单侧宽 2550 m。调查时在样线内以 2.5千米每小时的速度徒步行走,观察记数所见鸟类物种和数量,通过(GPS)测定观察位置的经纬度和海拔高度变化。利用佳能折射式双筒望远镜、数码相机进行野外观察和拍摄,对沿线所见鸟类、所听鸟鸣声及观察到的鸟巢、羽毛等进行统计分析。样点法主要是为了补充野外调查鸟类的物种数,根据实际观测的需要,在森林这类视线受限的区域共设置12 个固定样点,在每个样点处安装红外摄像机进行监测,并利用 GPS 工具箱记录样点位置坐标。最后对照片、视频资料进行鉴定,具体样线,样点分布如下(图 1)。另外参考公开发表的文献资料,获取保护区范围内鸟类资源种类及保护状况,进行资料的补充1214。1.2.2 物种鉴定及分类 物种的鉴定、分类体系、区系、居留型、生态型主要参考中国鸟类图鉴15和中国鸟类分类与分布名录(第 3 版)16,珍稀保护物种主要参考国家重点保护野生动物名录和中国脊椎动物红色名录1718。最后整理形成漳河源自然保护区鸟类名录。1.2.3 鸟类群落结构参数处理 不同生境鸟类群落分析主要运用样线记录的数据,采用 Shannonwiener 多样性指数(H)、pielou 均匀度指数(J)以及 BergerParker 指数(D)进行计算。另外根据 BergerParker 指数(D)的值,(D)0.05 定义为优势种,0.005(D)0.05 之间定义为常见种,(D)灌草丛(4.573)农田(3.217)水域(2.237)居民区(1.651),而鸟类均匀度指数刚好与多样性指数结果相反,分别森林(1.228)灌草丛(1.431)农田(1.772)水域(1.925)居民区(2.281)。对不同生境鸟类群落的优势种进行统计,共有 15 种,如表 3。森林生境中有优势种 5 种,农田和灌草丛都为4种,居民区和水域都为3种,其中白颊噪鹛(Pterorhinus sannio)、领雀嘴鹎、白鹡鸰(Motacilla alba)、黄臀鹎(Pycnonotus xanthorrhous)这四种鸟类均在两种不同的生境中为优势种,其中种类优势度指数最高的是居民地生境中的金腰燕(Hirundo daurica),为 0.391。在对不同生境中鸟类进行相似性分析,如下表4。森林与灌草丛之间相似性指数最高(共有种为 61种),为0.642。其次是居民区与农田(共有种为24种),相似性指数为 0.565。相似性指数最低的是森林与水域(共有种为 3 种),为 0.044。另外将样线调查中出现在各生境中的鸟类物种进行聚类分析,来评价鸟类群落在不同生境间的相似性。结果与相似性系数分析结果一致,不同生境中的鸟类资源可以归为三类,第一类是森林和灌草丛以林鸟为主的鸟类群落,第二类是居民区和农田以杂食性鸟类为主的鸟类群落,第三类是水域以水鸟为主的鸟类群落。表 3 不同生境鸟类群落结构参数 Table 3 Indices of bird community structure among different habitat type 生境类型 种数 ShannonWiener 多样性指数(H)Pielou 均匀度指数(J)优势种及 BergerParker 指数(D)森林 102 4.965 1.228 红嘴蓝鹊(Urocissa erythroryncha)(0.087)、白颊噪鹛(0.076)、喜鹊(Pica pica)(0.075)、绿背山雀(Parus monticolus)(0.068)、珠颈斑鸠(Streptopelia chinensis)(0.066)灌草丛 88 4.573 1.431 大山雀(Parus major)(0.177)、红头长尾山雀(Aegithalos concinnus)(0.095)、山麻雀(Passer rutilans)(0.058)、白颊噪鹛(0.053)农田 59 3.217 1.772 白 鹡 鸰(0.251)、领 雀 嘴 鹎(0.231)、黄 臀 鹎(0.227)、麻 雀(Passer montanus)(0.156)水域 34 2.237 1.925 红尾水鸲(Rhyacornis fuliginosus)(0.367)、白鹡鸰(0.218)、褐河乌(Cinclus pallasii)(0.151)居民区 26 1.651 2.281 金腰燕(0.391)、黄臀鹎(0.263)、领雀嘴鹎(0.153)46 生 态 科 学 42 卷 表 4 不同生境鸟类群落相似性指数比较 Table 4 Comparson of similarity index of bird community among different habitats 生境类型 森林 灌草丛 农田 水域 居民区森林-61 26 3 7 灌草丛 0.642-25 4 13 农田 0.323 0.340-16 24 水域 0.044 0.066 0.344-4 居民区 0.109 0.228 0.565 0.133-3 讨论 及时更新和修订名录,是自然保护区重要职责之一22。本次调查进一步完善了漳河源自然保护区鸟类名录,现有鸟类 15 目 46 科 118 属 181 种。较之前的相关报道,鸟类增加了 4 目 6 科 8 属 8 种,均在保护区调查过程中拍摄到照片,分别是小鸊鷉(Tachybaptus ruficollis)、领 鸺 鹠(Glaucidium brodiei)、大拟啄木鸟(Megalaima virens)、灰背燕尾(Enicurus schistaceus)、黑 喉 石(Saxicola torquata)、北灰鹟(Muscicapa latirostris)、灰头鸫(Turdus rubrocanus)、黑颏凤鹛(Yuhina nigrimenta)。新增鸟类物种中,属于国家级重点保护鸟类 1 种,这对完善漳河源自然保护区鸟类资源以及丰富荆山山脉鸟类多样性具有重要的科学意义。保护区内国家重点保护鸟类较多,保护价值较高,现拥有国家级重点保护鸟类 4 种,国家级重点保护鸟类 38种,且受威胁鸟类所占比例高于国家一般水平23,因此应提高对漳河源自然保护区鸟类资源的保护意识。但是本次野外调查过程中,保护区内仍有 4 种鸟类仅在文献中记载过,并未发现实体,应加强对保护区鸟类的长期监测。一个地区较长时间内物种多样性及科属间组成情况可以通过 GF 指数进行反映24。通过将襄阳市内南河、五道峡、漳河源三个保护区鸟类资源进行GF 指数比较25,鸟类 GF 指数最高的是漳河源自然保护区为 0.842,其次是五道峡鸟类 GF 指数为0.822,最低为南河鸟类 GF 指数为 0.791。从科属角度看,这说明漳河源保护区鸟类资源在较长时间内,处在襄阳地区鸟类物种多样性较高的水平,且漳河源保护区鸟类 F 指数远高于另外两个保护区,这体现漳河源保护区鸟类在科一级水平上,多样性更为丰富。GF 指数在反映物种多样性的同时,也能间接反映一个地区资源状况和保护现状,漳河源保护区自然环境独特,生境类型多样,资源丰富,能提供多样化的栖息生境和丰富的食物资源,这也是促使该区域鸟类多样性高的重要原因26。因此提高保护内鸟类物种多样性不仅需要对濒危物种加大保护力度,也应该注重对保护区内生态环境的保护。保护区鸟类区系特征以东洋种占优势,并呈现与古北种、广布种相混杂的格局,这主要是与地理位置和所处的气候类型有关27。由于我国鸟类主要分属于古北界和东洋界两类,以喜马拉雅山脉和秦岭山脉为分界线,漳河源自然保护区位于界线偏南地区,这也导致保护区鸟类以东洋界鸟类占优势28。保护区鸟类古北界种类也有一定的种数,如金雕、大鵟等这类猛禽通常分布在海拔较高森林的种类也在该保护区存在,更显示了保护区的保护价值29。从分布型这一角度分析,保护区鸟类分布类型较为丰富,除了缺失高地型鸟类,其他分布型鸟类都存在,这可能是由于本区域远离青藏高原,缺少高地型鸟类适宜生存的栖息环境。本次调查还显示,森林生境中鸟类物种数最多,多样性指数也最高,其次是灌草丛,最低的是居民区。保护区森林面积所占比例最高,能容纳较多物种,且森林植被类型多样,空间异质性高,满足多种鸟类的生存的需要30。在保护区内,灌草丛生境都是沿着森林交错分布,因而灌草丛中鸟类的物种数和多样性仅次于森林。农田生境也拥有一定的鸟类物种数,如春耕翻地或秋收后,领雀嘴鹎、黄臀鹎、白鹡鸰等鸟类在农田聚集,为一些以种子为食或杂食性鸟类提供充足的食物资源31。居民区生境中鸟类多样性最低,这主要是由于人类活动强度大,对鸟类的干扰较大。在实际调查过程中,居民区生境中的鸟类多为耐干扰性强的常见鸟类,如金腰燕、喜鹊等,虽然数量较多,但种类数较少,因而居民区多样性指数低,均匀度高。在不同生境的鸟类群落相似性分析中,森林和灌草丛相似性最高,水域与森林相似性最低,鸟类对栖息地的选择通常以植被类型为基础,由于森林与水域植被差异明显,造成二者之间相似性差异较大32。在聚类分析中,农田和居民区中的鸟类聚为一类,其次是森林和灌草丛,水域为单独一类,这是由于农田与居民区通5 期 陈荣友,等.漳河源自然保护区鸟类资源调查及多样性分析 47 常距离较近,灌草丛也是多分布在森林的边缘地带,相互位置的便利,促使两种不同生境中鸟类更容易进行相互扩散33。而水域环境中的游禽,对水域环境依赖性强,如红尾水鸲、小鸊鷉等3435,很少到其他生境中活动。参考文献 1 杨楠,马东源,吴勇,等.四川雪宝顶国家级自然保护区鸟类群落结构和区系特征J.四川动物,2019,38(5):571575.2 赵洪峰,雷富民.鸟类用于环境监测的意义及研究进展J.动物学杂志,2002,6(20):7478.3 REINO L,BEJA P.Does local habitat fragmentation affect largescale distributions?The case of a specialist grassland birdJ.Diversity&Distributions,2013,19(4):423432.4 张帅,范月峥,王征.福建梅花山自然保护区南方红豆杉母树特征对访问鸟类多样性的影响J.生态学杂志,2020,39(8):26572662.5 MAXIMILIAN G,VOLLSTD S.Direct and indirect effects of climate,human disturbance and plant traits on avian functional diversityJ.Global Ecology and Biogeography,2017,26(8):963972.6 CHASEJ M,MCGILL B J,MCGLINN D J.Embracing scaledependence to achieve a deeper under standing of biodiversity and its change across communitiesJ.Ecology Letters,2018,21(11):17371751.7 杨亚桥,刘博野,刘威,等.陕西陇县关山繁殖鸟类群落多样性研究J.生态与农村环境学报,2021,37(5):597602.8 CHAPE S,HARRISON J,SPALDING M,et al.Measuring the extent and effectiveness of protectedareas as an indicator for meeting 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