环境因子对凯里市区公园夏季鸟类群落结构的影响1)

罗祖奎

(贵州省原生态民族文化研究中心，凯里，556011)

李性苑 张文华 杨美圆 罗开源

(凯里学院)

全球城市化发展导致城市自然环境休闲场所日趋减少，城市公园逐渐成为城市居民体验大自然的途径之一［1］。建立城市公园旨在使人们受益于教育、休闲娱乐，或是保护生态系统供后代人享用［2］。城市生态系统物种多样性的增加能提高城市居民的富足感指数(psychological well-being index)，但其物种的丧失会增加城市居民与自然界的情感隔离和心理隔离［3-5］。然而，城市化一般会减少本土的物种多样性［6］，而城市公园对物种保护的成功之处在于它维护了生境和本土物种［2］。本土物种的保护成为公园功能的重要评价指标之一［7］。鸟类既是公园生物多样性的一项重要参考指标［8］，也是多个国家和地区评价城市环境好坏的指标之一［9］。城市公园鸟类组成和多样性的持续监测对了解城市生态系统状况及其变化趋势具有重要意义［10］。2008年，城市居民占全球总人口的50%［11］，预计到2050年将上升为70%［6］，城市公园生态功能建设对提高城市居民生活质量日趋重要。早在一个世纪前，城市化进程对生物多样性的影响就受到了鸟类生态学家的关注［12］，但直到近些年，城市鸟类研究才得到迅速发展［13］。国内外城市公园鸟类的研究主要涉及到鸟类的多样性［14-15］、群落结构［16］、季节变化［9］、栖息地片段化效应［17］、鸟类与人类的富足感［6］以及生境对鸟类群落的影响［18-20］等多个方面。对于凯里市区公园鸟类方面的研究目前还未见报道。

贵州省凯里市是一个以电子、轻纺、建材为主的新兴工业城市，也是黔东南州鸟类爱好者最多、最集中的地方［21］。凯里市城市化步伐虽然滞后于全球城市化，但近几年其城市化发展速度也甚为明显。目前凯里市区共有5个公园(图1)，是市民重要的娱乐休闲场所，春、夏季是人们对公园利用最频繁的季节。养鸟、斗鸟、赏鸟是凯里市区公园的一大文化特色，公园在提高凯里市区居民生活质量上起着重要的作用。而且，凯里市的苹果山、金泉湖等公园正处于建设中或建设规划中，城市鸟类群落参数成为城市规划和设计的重要依据［16］，而城市鸟类群落组成受到城市环境因子、景观结构和布局的影响［22］。为此，笔者分析了凯里市区公园夏季鸟类群落特征，以掌握鸟类群落特征与环境因子的关系，为公园建设规划提供理论依据。

1 研究区概况

凯里市(E 107°40'58″～ 108°12'09″，N 26°24'13″～26°48'11″)位于贵州省东部(图 1)，黔东南苗族侗族自治州西部，地处云贵高原东侧的梯级状大斜坡地带，西北部、西南部和东南部较高，中部和东北部较低，最高处海拔1447 m，最低处海拔529 m，属中亚热带湿润季风气候，年均气温16.1℃，最高气温37℃，最低气温-7℃，年均日照1289 h，年均降水量1243 mm，无霜期282 d。凯里市区公园内乔木种类主要为马尾松(Pinus massoniana)、刺柏(Juniperus formosana)、女贞(Ligustrum lucidum)、香樟(Cinnamomum camphora)、 枫 杨 (Pterocarya stenoptera)、响叶杨(Populus adenopoda)、刺槐(Robinia pseudoacacia)、法国梧桐(Platanus hispanica)、山茶(Camellia japonica)等。

图1 凯里市区公园地理位置

2 研究方法

2.1 环境因子调查

参考相关文献［2，6，19，23］，研究中共选择 14 个环境因子，其界定及获取方式见表1。

2.2 鸟类调查

2011年6—8月，对凯里市区的每个公园每月进行1次调查，5个公园共进行15次调查。为记录到公园内所有的鸟类，每次调查3～4人，用双筒望远镜(型号:Kowa 8×BD42)以1～1.5 km/h的速度走“Z型”路线搜索每个公园［19］，统计鸟类的同时由1人专门记录游客人数。飞行超过乔木冠层的鸟类、笼养逃逸的鸟类和家鸽均不计数。只听到叫声的鸟类以及停留在电线上的家燕(Hirundo rustica)和金腰燕(Hirundo daurica)计数。

2.3 数据处理

鸟类数量占总数量的10%以上的定为优势种。

选定鸟类种类、数量、密度(只/hm2)和多样性指数(H'，Shannon-Weiner Index)共4个特征数描述鸟类群落结构。多样性指数计算公式为［24］:

式中:S为总的物种数;Pi为第i物种个体数与所有物种个体总数的比值。

One-Sample Kolmogorov-Smirnov Test的结果表明，环境因子有3组数据不符合正态分布(P＜0.05)，对其进行数据转换(表2)，使鸟类群落结构的4组特征数和环境因子的14组数据均满足正态分布的要求(P=0.055～0.990)。采用 Pearson相关分析(Pearson correlation)检验鸟类群落结构的4组特征数分别与14个环境因子的相关性。

用方差分析(One-way ANOVA)分别比较不同月份鸟类种类和不同月份鸟类数量差异时，数据均满足方差齐性的要求(种类:P=0.256，数量:P=0.472，Test of Homogeneity of Variances)。 数据分析、作图在Spss 16.0和Excel 2003上运行。

表1 环境因子的界定及其获取方式

3 结果与分析

3.1 环境因子的特征

公园的14个环境因子中的公园面积、公园周长、水域面积、草本盖度、游客量等因子在5个公园之间有较大差异(表2)。

3.2 鸟类组成

共记录到鸟类4目18科31种，其中，雀形目鸟类28种，占总种数的90.32%;鸫科为最大的科，共6种。优势种为麻雀、白头鹎和大山雀，分别占总数量的22.91%、15.69%和14.54%。共记录到离巢幼鸟16种，占总种数的51.61%(表3)。

表2 凯里市区公园环境因子特征

表3 凯里市区公园夏季鸟类名录

表3 (续)

3.3 鸟类群落结构特征

金泉湖的鸟类种类、数量、密度均最高;鸟山的鸟类种类、数量均最低;罗汉山的鸟类密度最低，但多样性指数最高(表4)。

表4 凯里市区公园夏季鸟类群落特征

不同月份之间鸟类种类和数量均无显著差异(种类:df1=2，df2=12，F=0.250，P=0.783;数量:df1=2，df2=12，F=0.124，P=0.884)见表5。

表5 凯里市区公园夏季鸟类丰富度

3.4 环境因子对鸟类群落结构的影响

鸟类群落的4个特征指数分别与10个环境因子有较强的相关性，即:鸟类种类分别与海拔高度、公园的周长、水域面积和草本盖度极显著正相关(P＜0.01)，与公园面积显著正相关(P＜0.05)，与乔木盖度显著负相关(P＜0.05);鸟类数量与海拔高度、公园的周长、水域面积和草本盖度极显著正相关，与公园面积显著正相关，与乔木盖度极显著负相关;鸟类密度与硬质地面、灌木盖度、游客量极显著正相关，与公园面积极显著负相关，与海拔高度和乔木盖度显著负相关;多样性指数与海拔高度和灌木高度显著正相关。位置状况、乔木胸围、乔木高度和乔木种类与鸟类群落的4个特征指数相关性弱(表6)。

表6 鸟类群落结构指数与环境因子的相关性

4 讨论

4.1 环境因子与鸟类群落的关系

凯里市区的5个公园除了金泉湖公园水域面积较大，占总面积的44.45%外，其他4个公园水域面积均不到总面积的0.31%，甚至为0。不同于凯里市区的公园，其他城市的公园很多有较大面积的水域，如:北京［8，10，12，16］、上海［19］、广州［15］、深圳［26］等地的一些公园，这些公园均能记录到水鸟，而凯里市区公园没有记录到水鸟。凯里市区公园的水域面积不足，可能是导致鸟类的种类均少于上述其他城市公园的主要原因。有研究表明，公园内的林地如果有积水，即使小面积的积水，也成为公园中生物量最高、生物多样性最丰富的区域［26］。金泉湖公园的面积在5个公园中居中，但水域面积最大，支持了最多种类和最大数量的鸟类(表4;表5)。公园一旦建立，其物种丰富度除了受到公园内环境特征的影响外，更多的可能受公园周边大的区域环境特征的影响［2，27］。凯里市区不但公园内没有大的水面(金泉湖公园除外)，而且离公园最近的唯一较大的水域——清水江(图1)的宽度也仅为100 m左右。缺少大的水域不但是导致凯里市区公园鸟类丰富度低的主要因素，而且也可能成为该区域鸟类丰富度的主要限制因子。

栖息地植被的丰富度、人类活动和景观异质性是影响城市鸟类群落结构的重要因素［15，22］，生态环境的多样性能缓解鸟类之间由于栖息地和活动空间的竞争，有利于提高城市林地内鸟类的多样性［28］。与单一生境相比，复杂生境城市公园的鸟类要丰富得多［9］。海拔高度、面积、周长和水域面积4个因子与鸟类种类和数量均呈正相关(表6)，即:凯里市区的公园4个因子较大的，有利于公园生境多样性的增加。凯里市区公园植被多样性低是影响其鸟类丰富度的因素之一，除了金泉湖公园，其他4个公园的植被基本为乔木，其覆盖率在82% ～98%之间，而且乔木种类少(表2)，乔木景观单一。比如:罗汉山记录到7种乔木，但实际上基本为马尾松和山茶2种乔木组成的人工次生林地，其他5种乔木只是零星地记录到几棵。乔木的覆盖率过高以及乔木种类过于单一导致植被多样性较低，乔木盖度与鸟类的种类、数量和密度均呈负相关(表6)。凯里市区公园的灌木盖度和草本盖度均较低，但适当面积的灌木和草本有利于增加鸟类的丰富度。有研究表明:灌草丛影响城市公园鸟类丰富度［19］，清理杂草及灌木会导致鹀科鸟类和棕头鸦雀等鸟类数量减少［10］。

凯里市的建筑和街道基本呈辐射状分布在山坳之间。公园在城市生境中形成的“岛屿”与自然生境相距较近或接壤，公园中的鸟类比较容易穿过硬质地面的阻隔，快速与自然生境的鸟类交流。这种特殊的生境可能是硬质地面、位置状况和游客量并没有显著影响鸟类种类和数量的原因之一(表6)，该结论与硬质地面、位置状况［19］和游客量［9］影响鸟类的丰富度有所不同。相反，该区域的硬质地面和游客量使鸟类密度增加，遛鸟爱好者鸟笼中撒落的鸟食和游客们抛弃的食物碎屑能引来麻雀和白头鹎等伴人生活的鸟类。

综上所述:凯里市区公园在建设中应该注意增加公园内的水域面积、灌木和草本盖度，适量减少乔木面积。

4.2 公园是鸟类良好的潜在繁殖场所

适应城市生活的鸟类种类不多［29］，加上公园内通常人为干扰较大，真正在公园中繁殖和居留的种类很少［8，10，12］。凯里市区的公园记录到多种鸟类的离巢幼鸟(表3)，特别是7月份在鸟山以及8月份在大阁山均发现暗绿绣眼鸟喂养大杜鹃的离巢幼鸟现象，但是在公园内很少发现鸟巢，说明凯里市区的公园是成鸟哺育幼鸟的良好场所，而不是理想的繁殖场所。如果在公园中建立隔离区，为鸟类创造安静的环境，比如:水体环绕的岛屿用以阻隔游客，公园有可能成为鸟类良好的繁殖场所。因而，设计和管理良好的公园，使其为更多的鸟类提供繁殖场所，值得进一步研究。

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