西天目山区鸟类多样性动态研究

2012-01-02 01:16武丙琳任丽萍王玉军鲁庆彬
关键词:天目山鸟类群落

武丙琳,任丽萍,王玉军,陈 静,鲁庆彬*

(1.浙江农林大学 林业与生物技术学院,浙江 临安 311300;2.西华师范大学 生命科学学院,四川 南充 637002;3.杭州市森林和野生动物保护管理总站,杭州 310009)

西天目山区鸟类多样性动态研究

武丙琳1,任丽萍2,王玉军2,陈 静1,鲁庆彬1*

(1.浙江农林大学 林业与生物技术学院,浙江 临安 311300;2.西华师范大学 生命科学学院,四川 南充 637002;3.杭州市森林和野生动物保护管理总站,杭州 310009)

在2008年3月~2009年2月,采用固定样带法,对西天目山区的鸟类多样性动态进行了调查研究.共记录到鸟类1 982只、85种,隶属9目32科,其中,国家二级保护物种8种,省重点保护物种10种,中国特有鸟类7种.西天目山鸟类中,属古北界的有8种(占13.8%),东洋界38种(占65.5%),广布种12种(占 20.7%);按季节型划分,留鸟58种(68.2%),冬候鸟13种(15.3%),夏候鸟11种(12.9%),旅鸟3种(3.5%).西天目山区鸟类呈周期性波动特征,表现为丰富度指数、多样性指数和均匀性指数以6月最高,分别为8.551、3.206、1.898;1月最低,分别为2.015、0.051、0.022.西天目山区的鸟类罕见种有31种,占总种数的36.47%,鸟类资源需要进一步加强保护.

鸟类区系;西天目山;分布型;居留型;多样性

在森林生态系统中,鸟类处于较高的营养级,不但能对能量流动和物质循环有较大影响,而且对整个生态系统的平衡及稳定也起着十分重要的作用[1].鸟类多样性大小不仅反映了鸟类群落本身的状况,也反映了鸟类栖息地的质量,对生态平衡和环境质量起到较好的指示作用[2-4].大量研究表明,植被状况是决定鸟类群落特征的重要因素,多样的植被类型、复杂的植被结构以及丰富的植物种类会使得鸟类的种类和数量都大大增加[5-6].因此,鸟类群落的动态分析是森林生态系统研究中的重要工作.

西天目山区以常绿阔叶林为主,蕴藏着丰富的野生动物.随着旅游业的快速发展,鸟类的栖息地发生了很大变化,如修筑公路、扩建居民点、修建旅游设施等导致常绿阔叶林的面积减少[7].为了解自然环境的变化对鸟类群落的影响,对西天目山区鸟类群落进行了跟踪监测研究,以期对鸟类资源的保护、利用及保护区的规划建设提供科学依据.

1 研究地区概况

西天目1986年列为国家级自然保护区,1996年被联合国教科文组织接纳为人与生物圈自然保护区,最近还被中宣部、科技部等单位授予“全国科普教育基地”和“全国青少年科技教育基地”,也是中国唯一一家同时被授予“两个基地”称号的自然保护区.该保护区距浙江省临安市31km处,地处中亚热带北缘至北亚热带过渡地带,30°18′30″~30°24′55″N,119°24′47″~119°28′27″E,总 面积4 284hm2.

保护区气候受海洋暖湿气流的影响较深,形成季风强盛、四季分明、雨水充沛、光照适宜且复杂多变的森林生态气候.保护区自山麓(禅源寺)至山顶(仙人顶),年平均气温为14.8~8.8℃,最冷月平均气温3.4~-2.6℃,最热月平均气温28.1~19.9℃,无霜期 235~209d,年雨日 159.2~183.1d,年雾日64.1~255.3d,年降水量1 390~1 870mm,相对湿度76%~81%[8].

在植被区系上,该区域属亚热带东部常绿阔叶林和中亚热带常绿阔叶林地带[9],植被覆盖率达95%以上,其植被的垂直分布明显,海拔600m以下为常绿阔叶林,600~1 200m为常绿阔叶混交林,1 200m以上为落叶阔叶林[10].高等植物有246科974属2 160种,林中拥有许多中生代孑遗植物,如银杏(Ginkgo biloba)、香果树(Emmenopterys henryi Oliv)、领春木(Hovenia acerba Lindl)、连香树(Cercidi phyllum japanlcunl)、银鹊树(Tapiscia sinensis Oliv)等,还有国家重点保护的珍稀植物38种,包括直径达2m多的柳杉(Cryptomeria fortunei)400株,高达60余 m 的“衡天树”金钱松(Pseudolarix amabilis),“地球独生子”天目铁木(Ostrya rehderiana Chun)等.采自天目山的模式标本植物有56种,故有“模式标本库”之称.动物资源有昆虫26目213科4 209种,其中以天目命名的45种;脊椎动物有341种,国家重点保护动物52种,其中有云豹(Neofelis nebulosa)、黑麂(Muntiacus crinifrons)等30余种濒危动物.

2 研究方法

研究工作从2008年3月开始,于2009年2月结束,每月调查2次(上旬和下旬各1次),间隔时间在2周左右.在天气晴好时,用8倍双筒望远镜或20倍单筒望远镜,沿旅游路线设定了3条固定线路:路线1,禅寺山门至仙人顶;路线2,禅源寺至太子庵;路线3,正门至龙门坎3条固定线路,其中,路线1包括的生境类型有:乔木、灌木、小溪、水库和部分农田,路线2包括的生境类型有:乔木、灌木,路线3包括的生境类型有:乔木、灌木、小溪.设定样带宽度为100m,长度为3 000m左右.记录出现的鸟类种类、数量、栖息生境与行为特征等.

各月观察数为每月2次调查的平均数.迁留状态根据实际调查鸟类出现的月份,结合已有文献[11-12]综合认定.

密度(Density):D=Ni/S,

式中,D 为调查区某物种的密度(只/km2),Ni为群落中某物种的个体数,S为调查地区固定样带的面积.根据密度大小,把鸟类各种群作如下分类:

优势种:指在一定的区域内,D≥10只/km2者,种群数量很多,在群落中作用最为明显.

常见种:指在一定的区域内,1≤D<10只/km2之间者,种群数量较多,在群落中保持稳定,能维持种群正常生存和繁衍.

罕见种:指在一定的区域内,D<1只/km2之间者,种群数量很少,在群落中很容易陷入濒危或绝灭的危险.

物种多样性指数的计算参照Ludwig &Reynolds[13]的方法进行,公式如下:

1)物种丰富度指数:R=(n-1)/lnN,

式中,R为物种丰富度指数,n为群落的物种数,N为群落中所有个体的总数.

式中,n为调查的总物种数,Pi为物种i的相对频度.

3)均匀度指数:E=H/Hmax,式中,Hmax=lnn,n为群落中总的物种数.

所有的统计分析均在SPSS for Windows 16.0软件包中运行,并借助标准生物统计书和研究文献来解释结果[14].

3 研究结果

共观察到鸟类1 982只、85种,隶属9目32科,其中,国家二级保护物种8种,即黑冠鹃隼Aviceda leuphotes、蛇雕 Spilornis cheela、赤腹鹰Accipiter soloensis、普通鵟Buteo buteo、红隼Falco tinnunculus、红角鸮Otus sunia、领鸺鹠Glaucidium brodiei及斑头鸺鹠Glaucidium cuculoides;省重点保护物种10种,中国特有鸟类7种[12,15-16].

西天目山区鸟类的地理型中,属古北界的有8种,占鸟类总种数的13.8%;东洋界有38种,占65.5%;广布种有12种,占20.7%.从居留类型看,西天目山区的留鸟最多,有58种,占总数的68.2%;旅鸟最少,有3种,占3.50%,冬候鸟与夏候鸟接近,分别为13种和11种,各占15.3%和12.9%(表1).

数量和物种数统计知,西天目山区鸟类波动较大,7月是个体数的高峰期,观察到鸟类为273只;4月是物种数高峰期,观察到46种(图1和图2).

指数分析可知,西天目山各月的丰富度有较大差异,6月最高,为8.551,1月最低,为2.015;多样性指数和均匀性指数均以6月(分别为3.206和0.996)最高,以1月(分别为0.051和0.022)最低(图3).

按栖息生境和生态习性可把鸟类分为水鸟和林鸟两大类(表2).分析发现,西天目山有水鸟4种,林鸟81种,各占总种数的4.44%和95.56%,两类鸟的密度差异大,并以冬季差异最大,夏季林鸟的密度为2.89只/km2,水鸟为0.93只/km2,前者是后者的3倍.

表1 西天目山鸟类名录及密度Tab.1 List of avian species with density in West Tianmu Mountain

续表1

续表1

图1 西天目山各月鸟类个体数量分析Fig.1 Quantity of avian individuals for each month in West Tianmu Mountain

图2 西天目山各月鸟类种数分析Fig.2 Number of avian species for each month in west Tianmu Mountain

图3 西天目山鸟类群落指数Fig.3 Coefficients of avian community in West Tianmu Mountain

表2 西天目山鸟类分类比较Tab.2 Classificatory comparison of bird in West Tianmu Mountain

4 讨论

西天目山区是一个以保护生物多样性和森林生态系统为重点的野生植物类型国家级自然保护区,地处中亚热带北缘至北亚热带过渡地带,在繁殖鸟类中,东洋界种(占65.5%)有一定优势,古北界种和广布种也有一定的比例,体现了当地动物地理区的过渡性特征.

本次调查历经1年的时间,每月调查2次,为非连续性的调查,虽然调查频率不高,对当地候鸟的过境时间缺乏精确的记录,但就所得资料也能获得一些基本的结论:夏候鸟最早见于3月(如家燕和金腰燕Hirundo daurica),在5月达到高峰,9月开始陆续离开;冬候鸟最早见于7月(如黄眉柳莺Phylloscopus inornatus和锡嘴雀Coccothraustes coccothraustes),11月底到12月中旬达到高峰,最晚3月离开(如红胁蓝尾鸲Tarsiger cyanurus、北红尾鸲Phoenicurus auroreus和白腹鸫Turdus pallidus).这与朱曦[18]的报道基本吻合,说明调查数据具一定的可信度.

从四季来看,该区域内鸟类的个体数高峰期出现在夏季(643只),个体数低谷期出现在冬季(365只),物种数的高峰期出现在秋季(57种),低谷期出现在冬季(42种),种群密度的高峰期出现在夏季,为18.32只/km2.这是因为:①从个体数量角度考虑:夏季食物丰富,利于大量鸟类的生存,冬季食物缺乏,使得鸟类的个体数量降低,同时,调查地区没有大型水库或湖泊,而冬候鸟主要以水鸟为主,在一定程度上也使得冬季的个体数量偏低;②从种类数角度考虑:秋季乃夏侯鸟部分迁出,冬候鸟部分迁入的交替时期,冬季食物缺乏,气候寒冷,大多鸟类外出觅食活动减少,导致野外观察记录减少;③候鸟大幅度迁徙的季节为春秋两季,使得西天目山的鸟类群落出现一定周期的波动,与千岛湖和金门溪口的鸟类研究结果[19-20]基本一致,说明西天目山对于候鸟的生存和繁衍有着重要的作用.

据文献[21]报道,西天目山有鸟类146种,远高于本次调查记录到的鸟类种数.具体分析发现,减少了73种,增加了12种,减少的种类远远大于增加的种类.其原因如下.

一是与全球气候变化有一定的关系.鸟类在种群动态变化、生活史特性以及地理分布范围等方面对全球气候变化做出了相应的反应[22].孙全辉等[23]研究认为气候变化导致植物群落的组成和结构的变化,使我国气候带普遍北移,使得我国鸟类的分布区也出现向北扩展的趋势,并随着全球气候变化的加剧,这一趋势还有所增强.有关调查显示,受全球气候变暖影响,我国鸟类区系变化速度加快,受气候变暖而改变分布范围的鸟类达120种,其中受影响最严重的是东洋界的鸟类,占到总的73.3%[24].西天目山气候、植物群落复杂多样,适合不同鸟类生存繁衍,近十年来的全球气候条件的剧烈变化,也可能引起天目山地区鸟类繁殖区系发生变化,使得当地繁殖鸟类减少.

二是人为干扰的加剧.随着我国经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,天目山地区旅游人数不断增加,植被遭受到不同程度的破坏,加之为了开辟新的旅游景点,开荒使得林下灌丛大面积的被铲除,导致中下层植物群落结构简单,生境的恶化,不利于中下层鸟类的生存.徐明子等[25]的研究也证实,植物群落的中层鸟类种类和多样性均为最高.

三是化学物质的污染,比如农药、化肥、有毒气体以及工厂的污水、废弃垃圾等,这些都在一定的程度上加剧了当地鸟类的威胁.为了农业增产,农民使用大剂量的农药拌种,使得一些食种子鸟类的大量死亡,打乱了当地鸟类系统的平衡,对其他鸟类的生存也造成了极大的影响,对当地生态系统也构成了威胁.本地区以前常见的秃鼻乌鸦(Corvus frugilegus)、寒鸦(Corvus monedula)、大嘴乌鸦(Corvus macrorhynchos)、白颈鸦(Corvus torquatus)在本次调查都中未见到.猛禽的大量减少,也与农药的使用有着密切的关系.有研究[26]显示,鸟类在捕食了体内积累了农药的动物、昆虫或农药拌种的种子后,这些农药会使鸟类的钙代谢功能丧失,导致鸟类蛋壳变薄,在雌鸟孵化时常将蛋压破,导致鸟类的数量减少,或使鸟类难以繁育,或者导致鸟类死亡.

四是巨大经济利益的诱惑.雉科鸟类与猛禽都具有巨大的商业价值和观赏价值,一些不法分子无视国家法律,非法捕杀国家级保护动物,以谋求高额收入,导致这些珍稀鸟类数量的急剧减少,到达灭绝的边缘,甚至局部灭绝.

五是从设定的路线分析,主要是依照现有的旅游线路,受到的人为干扰较其它地区大,相比较以前的相关研究[18],在一定程度上说明了随着旅游业的不断扩大,该地区鸟类受到的人为干扰也在不断扩大,对当地鸟类造成了严重的威胁,使得本次记录到的鸟类数量和种类都有大幅度的下降.

总之,全球气候的变化、人为干扰的加剧、环境污染的加剧、巨大经济利益的诱惑等都使得原本适应鸟类生存的环境日益减少,使得鸟类生存压力和繁殖压力加剧.同时鸟类的减少,尤其是一些益鸟的减少,对于生态平衡也构成了很大的威胁,长远来看,对人类自身的生存也是极其不利的.因此,在开发旅游的同时要注意加强保护,全方位的保护好西天目山这块物种宝库,实现资源的可持续利用.

致谢 感谢西天目景区的管理人员提供了良好的调查条件,感谢所有关心和帮助过我的老师和同学.

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A dynamics study on avian diversity in West Tianmu Mountain

WU Binglin1,REN Liping2,WANG Yujun2,CHEN Jing1,LU Qingbin1
(1.School of Forestry and Bio-Technology,Zhejiang Agricultural and Forestry University,Linan,Zhejiang 311300;2.School of Life Science,West China Normal University,Nanchong,Sichuan,637002;3.Forest and Wildlife Conservation Station of Hangzhou,Hangzhou 310009)

Avifauna and diversity had been studied in West Tianmu Mountain during a year time(from March of 2008to February of 2009).Results shown that 1982individuals and 85species were observed,belonging to 9orders and 32families,in which the second-class protected wild animals in China had 8species,the provincial key protected wild animals had 10species,the especial endemic wild animals to China had 7species.With respect to birds of West Tianmu Mountain,Palaearctic,Oriental and Eurytopic species had 8,38and 12respectively,accounting for 13.8%,65.5%and 20.7%of the all species number.These birds included 58residents(68.2%),13winter(15.3%),11 summer(12.9%)and 3passing migrants(3.5%).The seasonal fluctuant feature showed that the pinnacles of richness,diversity and meanness coefficients come forth in June(8.551,3.206and 1.898),and January is the least month(2.015,0.051and 0.022).Moreover,the rare species of the high percentage(36.47%)indicated that avian conservation should be strengthened in West Tianmu Mountain.

avifauna;West Tianmu Mountain;distribution;resident type;diversity

Q958

A

1000-1190(2012)01-0093-08

2011-06-30.

浙江省教育厅一般科研项目(2451001068);杭州市林水局研究项目(2411001324).

*通讯联系人.E-mail:lqbin191@yahoo.com.cn.

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