尕海湿地鸟类区系和多样性分析

2020-03-17 05:36周晓雷王琳田青闫月娥周旭姣赵安王玲莉
甘肃林业科技 2020年4期
关键词:样带区系生境

周晓雷,王琳,田青,闫月娥,周旭姣,赵安,王玲莉

(1.甘肃农业大学,甘肃 兰州 730070;2.尕海—则岔国家级自然保护区管理局,甘肃 碌曲,747200;3.甘肃省林业调查规划院,甘肃 兰州 730020)

青藏高原是世界平均海拔最高的地方[1],是一个独特的区域,拥有最完整、最原始的湿地生态系统[2]。湿地是水陆相互作用形成的独特生态系统,是自然界最富生物多样性的生态景观,也是人类最重要的生存环境之一[3]。湿地鸟类作为湿地环境的指示动物,不仅仅是湿地生态系统的重要组成部分,同时在湿地生态系统中具有重要作用[4]。

湿地鸟类区系和生物多样性研究[5-9]的大量成果为指导不同区域、不同类型的湿地恢复和鸟类保护提供了基础资料。尕海湿地位于青藏高原东北边缘,湿地类型以湖泊和沼泽为主,主要保护对象是湿地和鸟类,处于西伯利亚/哈萨克—巴基斯坦/印度鸟类迁徙通道[10]、中国西部候鸟迁徙区和迁徙路线中途[11],2011 年列入《国际重要湿地名录》。尕海湿地不仅是许多野生动物栖息和繁殖的场所,也是候鸟迁徙的重要通道之一。因此,有必要对尕海湿地开展详尽的鸟类多样性研究,以期为鸟类多样性保护与湿地管理提供科学依据。

1 研究区概况

尕海湿地位于青藏高原东北缘甘肃省碌曲县境内,102°05′00″~102°47′39″E、33°58′12″~34°32′16″N,海拔3 430~4 300 m,面积4.32 万hm2。青藏高原气候带、高寒湿润气候区。年平均气温1.2 ℃;最热月7 月平均气温10.5 ℃,最冷月1 月平均气温-9.1 ℃;气温年平均日较差13.7 ℃,最大年较差52.5 ℃。雨量充沛,年均降水量781.8 mm,年均蒸发量1 150.5 mm;降水集中在7~9 月,为439.1 mm,占全年降水量的56.2%;年太阳总辐射量51.98 kJ/cm2,年生理辐射量25.51 kJ/cm2,年日照时间2 351.8 h,日照率53%。

2 研究方法

2.1 调查方法

根据多年观察,尕海湿地鸟类主要分布在尕海湖湖泊湿地和郭茂滩沼泽湿地。因此,本次调查以尕海湖湿地和郭茂滩湿地为核心区,向外辐射拓展5 km,选择典型生境类型设置样带。

2018 年,采用样带法进行连续野外调查。在保证代表性、可行性的前提下布设鸟类监测样带,尕海湖湿地布设样带长5.541 km,郭茂滩湿地样带长2.155 km。调查区湿地较为开阔,视野通透,调查时在水域边以1~2 km/h 步行速度观察记录样带内鸟类种类和数量,直接计数法进行鸟统计。每周观测2 次,观测时段为7:00~21:00。同步利用尕海湖湿地已布设的8 台红外相机(Ltl 5210)拍摄影像数据,通过专家及参考《中国鸟类识别手册》[12]、《甘肃湿地鸟类图签》[13]进行识别和鉴定鸟种。

2.2 数据处理

根据张荣祖[11]对鸟类地理区系成分的划分界定研究区鸟类区系地理成分及保护类别。

生物多样测度物种丰富度应用Margalef指数,生物多样性指数采用Shannon-Wiener 指数(H')、Simpson 指数(1/D)和Berger-Parker 指数[14]。

Margalef 指数(DMg):DMg=(S-1)/lnN

式中:S 为出现在样方内的物种数,N 为总样地数;

式中:S 为出现在样方内的物种数;Pi=ni/Ni,ni为第i 个种的多度,N 为总多度;

式中:S 为出现在样方内的物种数,ni为第i个种的多度,N 为总多度;

Berger-Parker 指数(1/d):d=Nmax/N

式中:Nmax为样方内的多度最大种,N 为总多度。

鸟类优势度按照种群数量占鸟类个体总数的百分比P 确定[8],P ≥10% 定为优势种(++++);10%>P ≥1%定为常见种(+++);1%>P ≥0.1%定为稀有种(++);P <0.1%定为罕见种(+)。

3 结果和分析

3.1 物种组成

调查共观察到鸟类7 目11 科23 属37 种,见表1。其中国家保护动物4 种,占比10.81%(表1)。尕海湿地,夏候鸟种类最多,18 种,占比48.64%;其次为旅鸟,14 种,占比37.84%;再次为繁殖鸟,3 种,占比8.11%;留鸟种类最少,2 种,占比5.41%。

鸭科鸟类占有明显优势,18 种,占比48.65%;其次为鹭科,有4 种,占比10.81%;其余9 科共计15 种,占比40.54%。

鸟类个体最大统计数3 528 只,其中鸭科个体1 870 只,占比53%,斑头雁、绿头鸭、绿翅鸭、赤麻鸭分别为430、357、282、259 只。

表1 尕海湿地鸟类名录

3.2 区系成分

表2 显示,尕海湿地鸟类以古北界种类最多,有27 种,占比72.97%,属于中国北方类群;其次为广布种,有6 种,占比16.22%;东洋界种类最少,有4 种,占比10.81%,属于中国鸟类南方类。对于全北界的鸟类,属于全北型—寒带至寒温带2种,分别为鹊鸭、普通秋沙鸭;属于全北型—寒温带1 种,普通燕鸥;属于全北型—温带1 种,黑颈;属于全北型—湿润带4 种,分别为大天鹅、针尾鸭、赤颈鸭、绿翅鸭;属于全北型—中温带3种,分别为绿头鸭、琵嘴鸭、红头潜鸭。

3.3 多样性分析

表3 说明,尕海湖鸟类群落的物种数量、个体数量、物种丰富度、Shannon-Wiener 多样性指数、Simpson 多样性指数都高于郭茂滩湿地鸟类群落相应指标,但郭茂滩鸟类群落的Berger-Parker多样性指数比尕海湖的高。尕海湖鸟类集聚多样性大于郭茂滩的鸟类多样性(图1、图2)。尽管尕海湖鸟类有相对多的种,但郭茂滩鸟类集聚更均衡。因此,强调多样性丰富度的Shannon-Wiene 指数、Simpson 指数把尕海湖鸟类列为最大的多样性;而Berger-Parker 指数则将更多的权重赋予均匀度,断定郭茂滩鸟类集聚具有最高的多样性。

4 结论与讨论

尕海湿地有鸟类7 目11 科23 属37 种,其中国家保护动物4 种;以鸭科为优势类群,计18 种;以夏候鸟和旅鸟为主,繁殖鸟和留鸟较少,分别只有3 种、2 种;在区系组成上,以古北界种类为主,计27 种。尕海湖湿地生物多样性比较高,郭茂滩沼泽湿地鸟类集聚比较均匀。

表2 尕海湿地鸟类区系成分

表3 尕海湿地鸟类多样性

图1 尕海湖湿地鸟类聚集等级/多度

图2 郭茂滩湿地鸟类聚集等级/多度

研究表明,鸟类多样性与生境结构复杂性密切相关,受水域面积、滩涂、湿地植被及周边土地利用类型等多种环境因子影响[16],在湿地鸟类的生境利用中,游禽偏向选择开阔的明水面,涉禽选择浅水区域和滩涂地带[17]。相较于郭茂滩沼泽湿地,尕海湖湖面面积年际变化介于925~2 700 hm2,湖面开阔,湿地植物种类丰富,鱼类个体较小,能为湿地鸟类提供充足食物资源和栖息环境,生物多样性高,尤其以属于游禽的雁行目鸭科的鸟类种类丰富,种群数量大,是研究区鸟类的优势种。郭茂滩沼泽湿地呈狭长地域分布,水位较低,隐蔽度和食物丰富度较低,致使该生境类型的物种多样性均较低,涉禽鸟类种群分布较多。由于生境限制大种群的鸟类分布,致使鸟类集聚更加均匀。

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