城市化对多疣狭口蛙生境影响

朱 彦 张 庆 李明会

(1.昆明动物园，昆明，650021；2.西南林业大学，昆明，650224)

城市化对多疣狭口蛙生境影响

朱 彦1张 庆2*李明会2

(1.昆明动物园，昆明，650021；2.西南林业大学，昆明，650224)

稿件运行过程

多疣狭口蛙；城市化；生境；影响

城市的扩张是全球发展的一个大趋势，而这一趋势带来的生态影响已成为生态研究的热点。为了探究昆明城市发展对当地多疣狭口蛙(Kaloulaverrucosa)生境的影响，于2008年7月与2009年7月使用样方法对昆明市4个主城区内多疣狭口蛙的生境进行了调查，收集生境中的因子数据，将生境分类后对因子数据进行显著性分析比较，结果显示，不同类型生境间除了水体底质、周边地面高度差、人为活动频率以及水泥覆盖度4项因子差异不显著外，其他因子有显著或极显著差异。根据数据分析结果和实地调查分析的结论显示，昆明的城市化发展会对多疣狭口蛙生境产生不利和有利的影响，不利影响包括导致多疣狭口蛙生境丧失、生境恶化和人为影响加剧，而有利影响包括创造新生境、水面覆盖度增加和水体易于迁出。

城市的扩张是全球发展的一个大趋势，而这一趋势带来的生态影响已成为生态研究的热点。Cosentino et al[1]收集并对照了美国13个州的监测数据显示，城市道路的密度和车流量会影响当地的两栖动物多样性和种类分布；Saenz et al[2]对一种树蛙自然繁殖地和城市繁殖地的比较研究显示，由于城市繁殖地中微气候等因子的改变，蛙壶菌(Batrachochytriamdendrobatidis)更易于滋生，这可能导致当地种群大量死亡；Scheffers et al[3]对埃德蒙顿市雨水池的调查显示，这种城市建筑经常被城市中的两栖动物选做繁殖地，有助于维持当地城市两栖动物种群。付义强等[4]在九江城区及郊区进行的调查显示，城市带来的农药使用及工业性大气污染使麻雀从九江城区消失；王明春与杨月伟[5]的研究发现城市化会减少白鹭的筑巢密度和增加白鹭建巢的高度；陈水华等[6]对杭州市湿地鸟类的研究结果显示，除了食物、水质和水深等因素外，景观水平和干扰的因素对杭州市湿地水鸟的分布、密度和多样性也具有不同程度的影响。食物的多样性和人的有形干扰是决定全年水鸟多样性的最重要因子。目前国内关于城市化对动物影响的研究多集中于城市化对鸟类的影响，而城市化对蛙类影响的研究却不多。本研究试图通过调查不同年、不同生境类型间多疣狭口蛙(Kaloulaverrucosa)生境因子差异，分析城市化过程对多疣狭口蛙的生境影响。

1 研究方法

1.1 数据采集

本研究将昆明主城按行政区划分为4个调查区。调查时2人为1组。分4个组同时调查。2008年7月及2009年7月分别调查了2次，每次调查持续15～20 d，每天调查时间为16：00～21：00。每个调查组按照地图上的图示在被调查区内走访可能有蛙类出现的水体、绿地、农田等。当发现多疣狭口蛙成体或蝌蚪时，设置一个2 m×2 m的样方，记录样方的GPS位点，测量并记录样方各类因子，具体方法见表1。

表1 调查项目及方法

续表1

1.2 数据处理

先将对文字描述类数据进行数字代换，具体替代如下。

主要种类：喜旱莲子草(Alternantheraphiloxeroides)记为1，澳洲牧草记为2，狗牙根(Cynodondactylon)记为3，农作物记为4，水生植物如菖蒲(Acoruscalamus)、水草以及莲(Nelumbonucifera)记为5。

生境类型：农田记为1，城市园林水体记为2，临时性积水坑为3。

使用SPSS 13.0将2008年数据与2009年数据分组后进行Manny-WhitenyU检验，比较2 a间各种因子的差异显著性；计算3类生境的城市化指数，并按生境类型将数据分为3组进行one-way检验，比较不同生境中各种因子的差异是否显著；城市化指数计算公式如下。

城市化指数=1/2建筑指数+20×人为活动频率+噪音量(dB)+100/至市中心距离(km)。

为了综合反映这4项城市化参数的特征，计算中将它们调整为随城市化程度的提高而在0～100之间递增的数值。至市中心距离实测值在1～20之间，经倒置并乘以100，数值随城市化程度的提高在0～100之间递增；人为活动分为4个等级的参数乘以20(对人为活动频率进行分级，小于100人/h的为1，100人/h～200人/h为2，200～300人/h为3，大于300人/h记为4)；量噪音的实测值在40～90 dB之间，不做调整；建筑指数的实测值在0～200之间，除以2(王彦平等[7])。

2 结果与分析

2.1 年间生境数据变化

2008年调查多疣狭口蛙分布点16个，共设置了53个样方，2009年调查多疣狭口蛙分布点12个，共设置样方34个。2009年多疣狭口蛙的分布点增加了翠湖公园，而理想小镇、昆明市财经贸易学校、红塔东路及海埂公园的分布点消失了。

图1 多疣狭口蛙分布变化图Fig.1 The change of the distribution of Kaloula verrucosa in Kunming

显著性检验结果显示，2008年与2009年多疣狭口蛙生境因子中除了水深、水体底质、离最近水环境距离以及周边地面高度差4项因子差异性不显著外，人为活动频率、离最近道路距离、水泥覆盖度和主要植物种类4项因子差异显著，水深、水体面积、pH值、水体透明度、气温、离最近植被距离、水面覆盖度、植被覆盖度、壁面倾斜度和噪音量10项因子差异极显著。

表2 2008年与2009年多疣狭口蛙生境因子差异性

P<0.05为显著，P<0.01为极显著

2.2 不同城市化程度生境差异比较

将调查到的农田、城市园林水体以及临时性积水坑的建筑物指数、噪音量、人为干扰以及距市中心距离4项关系城市化指数的因子进行计算，结果如表所示，临时性积水坑-城市园林水体-农田调查到的3类生境中建筑物指数、噪音量及具市中心距离是呈现出增长的趋势，而人为活动干扰为先增加后下降的趋势。

在这3类生境中城市园林水体的城市化程度最高，城市化指数为97.532 3±24.587 1，农田的城市化程度最低为77.876 7±12.149 6，临时性积水坑的城市化指数为87.060 0±17.743 7，在两者之间。因此，多疣狭口蛙城市生境的城市化程度最高的顺序应该是城市园林水体、临时性积水坑、农田。

表3 不同生境类型城市化因子差异

对3种类型的生境数据进行one-way检验，结果显示，除了水体底质、周边地面高度差、人为活动频率以及水泥覆盖度4项因子差异不显著外，离最近水环境距离、主要植物种类、距市中心距离和城市化指数4项因子差异显著，水温、水深、水体面积、pH值、水体透明度、水面覆盖度、气温、离最近植被距离、壁面倾斜度、离最近道路距离、植被覆盖度和噪音量12项因子差异极显著。

表4 不同类型生境one-way检验结果

P<0.05为显著，P<0.01为极显著

3 结论与讨论

3.1 2008年与2009年生境差异

2009年调查到的样方相较2008年样方，生境因子除了水体底质、周边地面高度差、人为活动频率以及水泥覆盖度4项因子差异不显著外，其他因子有显著或极显著差异。这是由于2009年的降雨减少，无法形成适宜的临时性积水，使得多疣狭口蛙选择长期性积水生境，而长期性积水生境的城市化程度与临时性积水不同，因此产生了差异。

3.2 城市化对多疣狭口蛙生境的影响

城市化进程会对多疣狭口蛙生境产生有害影响，包括生境丧失、生境恶化、人为影响加剧；同时也会对多疣狭口蛙的生境产生一些有益影响，包括新生境的产生、水面覆盖度增加、水体易于迁出。

3.2.1 有害影响

(1)生境丧失。城市化过程中，人类对土地的利用是造成多疣狭口蛙生境消失的主要原因，2009年减少的4个多疣狭口蛙分布点就是由于人类在利用土地过程中填充临时或长期积水，导致适宜多疣狭口蛙生存的环境消失而造成的。

(2)生境恶化。城市化进程会使多疣狭口蛙生存的水体受到影响，首先，城市建设中使用的水泥、沥青和砖石等材料不能使热量有效扩散，导致局部气温升高而这又会使生境内的水温升高，水温在一定范围内增长能加快多疣狭口蛙胚胎的发育，但如果超过一定范围将破坏胚胎的发育，其次在调查到的样方中有近38%是在农田中，在喷洒农药时残余的农药会混入浇灌的水中，当这些水进入多疣狭口蛙生活的水体中导致污染会影响多疣狭口蛙蝌蚪的正常发育甚至导致死亡[8]；城市化进程还会使多疣狭口蛙的陆地生境产生影响，随着城市化升高，生境内的植被覆盖率会降低，而且也使得多疣狭口蛙转移到生境附近植被丛的距离增加，这会减少多疣狭口蛙在陆地上时庇护的场所以及食物来源。

(3)人为影响加剧。随着城市化升高样方离道路的距离也会越近，这导致多疣狭口蛙生境受到的人为干扰也加大，最为突出的就是噪音的增加，高分贝的噪音会掩盖雄性两栖类的求偶信号[9]，调查到的3类多疣狭口蛙生境周边噪音量都高于50 dB，在繁殖期可能会干扰多疣狭口蛙的求偶鸣声。

3.2.2 有益影响

(1)新生境出现。调查的结果显示，城市园林水体是多疣狭口蛙出现次数很多的生境，占到样方总数的近21%，这种人工环境通常会在其中建造一些水池和水塘，根据本研究的实地调查显示，当这些水体大于0.5 m2，5～6月间有10 cm以上，pH值在6～7之间的积水，多疣狭口蛙就能在其中生存。

(2)水生植物增加。水面覆盖度在高城市化生境会比低城市化生境高，这是由于在城市园林水体中多会有水生植物种植，这些植物能为多疣狭口蛙成体及幼体在水体中提供庇护场所。

(3)水体易于流逝。随着城市化程度升高，多疣狭口蛙栖息水体的水面至周边地面的高度变化不显著，但壁面倾斜度在呈减少趋势，水体到地面的坡度在减缓，这便于多疣狭口蛙在水体干涸前从水中移动到陆地，寻找其他适宜生境。

[1] Cosentino B J,Marsh D M,Jones K S,et al.Citizen science reveals widespread negative effects of roads on amphibian distributions[J].Biological Conservation,2014,180:31-38.

[2] Saenz D，Hall T L，Kwiatkowski M A.Effects of urbanization on the occurrence ofBatrachochytriumdendrobatidis：do urban environments provide refuge from the amphibian chytrid fungus?[J].Urban Ecosystems，2015，18(1)：333-340.

[3] Scheffers B R,Paszkowski C A.Amphibian use of urban stormwater wetlands：The role of natural habitat features [J].Landscape and Urban Planning，2013，113：139-149.

[4] 付义强，郭延蜀，胡锦矗.九江城市及郊区麻雀种群数量与空间分布的调查[J].西华师范大学学报：自然科学版，2005，26(2)：209-212.

[5] 王明春，杨月伟.城市化对繁殖期白鹭的影响[J].曲阜师范大学学报，2007，33(4)：90-94.

[6] 陈水华，丁平，郑光美，等.城市化对杭州市湿地水鸟群落的影响研究[J].动物学研究，2000. 21(4)：279-285.

[7] 王彦平，陈水华，丁平.城市化对冬季鸟类取食集团的影响[J].浙江大学学报：理学版，2004，31(3)：330-336.

[8] 杨红燕，张庆，何海艳，等.敌敌畏对多疣狭口蛙蝌蚪死亡率和行为的影响[M]//计翔.两栖爬行动物研究Vol 12.南京：东南大学出版社，2010：205-211.

[9] Bee M A，Swanson E M.Auditory masking of anuran advertisement calls by road traffic noise[J].Animal Behaviour，2007，74(6)：1765-1776.

Kaloulaverrucosa；Urbanization；Habitat；Effect

The Effect of Urbanization on the Habitat of Kaloula verrucosa

Zhu Yan1Zhang Qing2*Li Minghui2

(1.Kunming Zoo，Kunming，650021，China；2.Southwest Forestry University，Kunming，650224，China)

Urbanization is a trend of global development；it also causes some issues that become a focus of ecological research.To investigate how urbanization affects the habitat ofKaloulaverrucosa，we collected and analyzed habitat use byKaloulaverrucosain 4 urban areas of Kunming City in July 2008 and July 2009.All factors in different kinds of habitat were significantly different except sediment，height difference，human disturbance and concrete coverage.We conclude that urbanization shows not only negative effects but also some positive effects on the habitat.Negative effects of urbanization on the habitat were habitat deterioration and loss，and increasing human disturbance.Positive effects included creation of new habitat and shelter，increasing water coverage and easy access to land from water.

2016-02-29

修回日期：2016-04-23

发表日期：2016-08-10

X174

A

2310-1490(2016)03-252-06

项目资助：本项工作得到了WWF小额基金项目的资助(CN0861.01-SM01)

朱彦,男,32岁，野生动物饲养管理工程师;主要从事野生动物饲养研究。E-mail：malicer-k@163.com

*通讯作者：张庆，E-mail：zqzqzq0478@sina.com