苏州湿地公园鸟类多样性与影响因子相关性研究

2017-01-07 02:43:30
湿地科学与管理 2016年4期
关键词:太湖水域种类

苏州湿地公园鸟类多样性与影响因子相关性研究

范竟成 朱铮宇 冯育青(苏州市湿地保护管理站, 苏州 215128)

湿地鸟类多样性是体现湿地生态环境质量的重要指标之一(Browderet al, 2002)。鸟类多样性指标可较直接地反映苏州湿地公园生态环境的优劣(杨月伟等, 2005)。鸟类多样性的影响因子有多种多样,根据钟福生等(2005)的研究,主要包括湿地类型、人类经济活动、水体条件、气候影响四大方面,具体到某个特定的城市或者区域,又可将各种因子具体化分析,如Hedblom等(2010)研究了瑞典城市景观对鸟类多样性的影响;方文珍等(2007)对厦门滨海湿地的滩涂面积、水域含盐量、植被覆盖状况等7个因子对冬季鸟类群落多样性的影响进行了研究;李鹏(2009)研究了杭州市鸟类区系与城市化对鸟类群落的影响等。

在湿地公园的规划、建设和管理中,诸多因子可能会直接或间接地影响鸟类多样性,如湿地公园的人工管理干预强度、湿地公园的可达性、水域面积、游客量、保育区占比等。找到鸟类多样性的影响因子,分析其与鸟类多样性的相关关系,可为更好地保护湿地公园生态环境,科学规划、建设和管理湿地公园,以及湿地公园开展鸟类多样性的保护提供指导。

本研究主要对苏州湿地公园鸟类多样性的影响因子进行研究,根据实际情况,选取了水域占比、可达面积、日均游客密度、保育区占比等几个影响因子,研究分析其与鸟类多样性的相关性。

1 研究区概况和研究方法

1.1 研究区概况

苏州市坐落于太湖之滨,地处长江南岸入海口,位于我国经济发达的长江三角洲地区,地处北亚热带季风气候区,属亚热带季风和季风性湿润气候。研究对象为8个省级以上湿地公园,具体为太湖湖滨国家湿地公园、常熟沙家浜国家湿地公园、苏州太湖国家湿地公园、苏州太湖三山岛湿地公园、吴江同里国家湿地公园、苏州“荷塘月色”省级湿地公园、太仓金仓湖省级湿地公园和张家港暨阳湖省级湿地公园。湿地公园分布见图1。

1.2 研究方法

1.2.1 鸟类资源调查 常用鸟类调查方法有标图法(spot mapping method) 、样线法 (line-transect method) 和样点法 ( point counts method)(郑光美, 1995),其中样线法使用最为广泛。根据苏州湿地公园的实际情况,我们选用了样线法,并根据实际作相应的调整。在每年的春夏季和秋冬季开展鸟类调查,根据鸟类生活习性,每个公园调查时间为两天,实际观测时间一天,为第一天下午和第二天上午。

1.2.2 鸟类多样性计算 根据湿地公园样区的面积、鸟类种类和数量记录,计算每个湿地公园的鸟类种群密度(D)、群落物种多样性指数(H)及均匀性指数(E)。其中,物种多样性指数(Shannon—Weiner Index)H = -PilnPi,式中Pi为相对多度,Pi= ni/N(ni为第i个种的鸟类个体数目,N为调查样地中所有鸟种的个体总数);均匀度指数E= H/Hmax,式中H为某个湿地公园鸟类多样性指数,Hmax为该湿地公园最大鸟类多样性指数;种类密度D=鸟类种数/ hm2。

1.2.3 湿地公园可达性调查与计算 湿地公园的可达面积是指湿地公园内人类活动可到达的区域总面积,包括道路、广场、房屋、草坪、水路游船等。湿地公园可达数据由卫片测量和实地测量相结合,实地到达区域以实测为准,未达区域以卫片测量数据为准。

搜集湿地公园建成后的卫片资料,使用Arcgis软件导入后对卫片上的湿地公园道路和房屋、草坪、广场等可达区域进行勾绘测量,道路测量长度和宽度,区域直接测量面积。以太湖国家湿地公园卫片勾绘测量可达性为例,采用不同的颜色标注湿地公园的道路和可达区域(图2)。

1.2.4 数据处理和分析 使用IBM SPSS 22.0统计软件,分析湿地公园可达面积(Sd)、日均游客密度(M)、水域面积(S)和保育区占比(B)等因子与鸟类多样性指数(H)、种类密度(D)的相关性,得出相关结论。

图2 太湖国家湿地公园可达性测量图

表1 苏州各湿地公园鸟类多样性指数

表2 苏州各湿地公园可达面积

表3 苏州各湿地公园参数统计表

2 研究结果

2.1 鸟类物种及其生物多样性指数

2.1.1 鸟类种类 2013年11月至2014年12月对苏州8个湿地公园鸟类资源进行了样地调查,共记录到鸟类10目33科114种,总数量11 200只。其中,同里国家湿地公园(试点)鸟类种类最多,有66种;太湖湖滨国家湿地公园鸟类最少,有36种。从鸟类种类来看,以鹭科、麻雀科、莺科和鸭科的种类较为常见,白鹭、麻雀分布最为广泛。数量优势种为白鹭、麻雀、白头鹎、斑嘴鸭和夜鹭,分别占调查总数的10.7%、9.9%、7.7%、7.3%和5.1%。从鸟类居留型来看,共有留鸟43种,占37.7%,冬候鸟40种,占35.1%,夏候鸟18种,占15.8%,过境鸟13种,占11.4%。

2.1.2 鸟类多样性指数 根据计算公式得出各个湿地公园的鸟类种类密度(D)、生物多样性Shannon-Wiener指数(H)及均匀度指数(E)(表1)。

从表1可以看出,鸟类种类密度最高的为太湖湖滨湿地公园,为0.281种/hm2;最低的为三山岛湿地公园,为0.096种/hm2;多样性指数最高的为太湖湿地公园,为3.280,最低的为沙家浜湿地公园,为2.393;均匀度指数最高的为湖滨湿地公园,为0.829,最低的为沙家浜湿地公园,为0.597。

2.2 湿地公园可达性

根据计算机软件卫片测量以及实际测量结果,计算得出各个湿地公园道路、房屋、广场等可达区域面积(表2)。

从表2可以看出,总可达面积最大的是三山岛湿地公园,为43.75 hm2;总可达面积最小的是太湖湖滨湿地公园,为20.23 hm2,这与公园本身的面积大小情况一致。

2.3 湿地公园其他参数

根据各湿地公园总体规划资料、实地测量及卫片测量,统计湿地公园总面积、水域面积及保育区面积,其中湿地公园总面积统计实际运营和建成区域,未统计规划中尚未建设的部分面积。

从表3可以看出,规划保育区占公园总面积最高的是同里湿地公园,为58.1%,最低的是太湖湿地公园,为15%;日游客密度最高的是暨阳湖湿地公园,为57.08人/ (hm2·d),最低的是同里湿地公园,为0.22人/(hm2·d)。

2.4 鸟类多样性影响因子相关性分析

使用IBM SPSS 22.0统计软件,分析湿地公园可达面积(Sd)、日均游客密度(M)、水域面积(S)和保育区占比(B)等因子与鸟类多样性指数(H)、种群密度(D)的相关性。采用单样本的 Kolmogorov-Smirnov(柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫,简称K-S)检验法检验各个变量数据的正态分布性。根据结果依次采用选择Pearson系数和Spearman系数进行相关性分析结果见表4。

从表4可以看出,可达面积与种类密度(D)存在极显著线性负相关(r=-0.849);水域面积与种类密度(D)存在秩相关,为显著负相关(r=-0.738);水域面积与鸟类多样性指数(H)存在秩相关,为显著正相关(r=0.762);日均游客密度与鸟类多样性指数(H)存在秩相关,为显著负相关(r=-0.714)。保育区占比与D、H均不存在相关性。

表4 苏州湿地公园鸟类多样性指数与各因子Pearson和Spearman相关系数

3 讨论

3.1 湿地公园鸟类多样性

本研究结果显示,8个湿地公园的鸟类种群以鹭科、麻雀科、莺科和鸭科较为常见,湿地水鸟种类占比31.6%,这与湿地公园的特点相吻合。优势种中湿地鸟类白鹭为广布种,在8个湿地公园均有分布。从鸟类种群结构来看,以留鸟种类居多,其次是冬候鸟,夏候鸟和过境鸟较少。苏州湿地公园拥有较大面积的湖泊湿地,是冬季雁鸭类迁徙和栖息的适宜生境(高德, 2009),因此冬候鸟的数量和种类多于夏候鸟。湿地公园普遍缺少滩涂类型的湿地,尤其是光滩,导致鸻鹬类种类稀少。

3.2 鸟类多样性影响因子的相关性

湿地公园可达面积、日均游客密度与鸟类的种群密度呈显著负相关,说明公园内人类可达的区域越大,游客越密集,鸟类的种类越少。这与实际情况相符合,人类活动是影响野生动物的重要因素,因此湿地公园在规划道路建设时,应尽量减少可达,同时要尽量控制游客总量,降低密度。

根据张美等(2013)的研究,上海崇明东滩冬季水鸟种类、多样性与水面面积呈显著正相关,法国人Fouque 等(2002)也发现,鸟类与湿地芦苇沼泽水位变化是相关的。湿地公园水域面积与鸟类多样性的关系呈两种情况,公园水域面积与鸟类多样性呈显著正相关,与鸟种群密度呈显著负相关。对湿地公园而言,规划和建设时应根据实际情况增加湿地水域面积,以提高湿地水鸟的种类和数量,更能体现湿地公园与其他公园的区别。

湿地公园保育区占比与鸟类多样性不具有相关性的结果与试验前预期结果不太一致。分析其原因,本次调查的8个湿地公园中,多数在总体规划中划定的保育区在实际公园中存在不明显,也没有与其他区域进行明显的物理隔离;此外,保育区应当严格控制人为活动,禁止游客进入,但多数公园中缺乏相应的指示和管理,游客仍然可以进入此区域,导致保育区与其他区域的鸟类多样性没有明显的差别。

方文珍,陈志鸿,陈小麟,等.2007.厦门滨海湿地冬季鸟类群落多样性研究[J].海洋科学,31(1):10-16

高德.2009.北京野鸭湖湿地秋冬季鸟类多样性调查与生境选择研究[D].北京:首都师范大学学位论文

李鹏.2009.杭州市鸟类区系与城市化对鸟类群落的影响[D].杭州:浙江大学学位论文

杨月伟,夏贵荣,丁平,等.2005.浙江乐清湾湿地水鸟资源及其多样性特征[J].生物多样性,13(6):507-513

钟福生,李丽平,朱文博.2005.湿地鸟类多样性及其环境影响因子的研究进展[J].湖南环境生物职业技术学院学报, 11(4):325-334

张美.2013.崇明东滩四类人工湿地环境因子变化与水鸟栖息地选择的研究[D].上海:华东师范大学学位论文

郑光美.1995.鸟类学[M].北京:北京师范大学出版社:498-512

Browder S F, Johnson D H, Ball I J. 2002. Assemblages of breeding birds as indicators of grassland condition. Ecological indicators, 2:257-270

Fouque C, Corda E, Debot S. 2002. The reed bed inventory, a monitoring tool for a key habitat for aquatic avifauna [J].Zeitschrift Fur Jagdwissenschaft, 48: 115- 129

Hedblom M,Söderström B. 2010. Landscape effects on birds in urban woodlands: an analysis of 34 Swedish cities. Journal of Biogeography, 37:1302-1316

Bird Diversity and Its Impacting Factors in Suzhou Wetland Parks

FAN Jing-Cheng ZHU Zheng-Yu FENG Yu-Qing(Suzhou Municipal Administration of Wetland Conservation, Suzhou 215128)

调查了苏州8个湿地公园的鸟类资源,分析了湿地公园鸟类多样性与影响因子的相关性。结果表明:8个湿地公园样地共记录到鸟类10目33科114种,总数量11 200只,湿地水鸟种类占31.6%。种群以鹭科Ardeidae、麻雀科Passeridae、莺科Sylviidae和鸭科Anatidae为优势种群,白鹭Egretta garzetta为广布种,8个湿地公园的鸟类多样性差异较大。湿地公园可达面积与鸟类密度呈显著负相关;湿地公园水域面积与鸟类多样性呈显著正相关,与鸟类密度呈显著负相关;湿地公园日均游客密度与鸟类多样性呈显著负相关;保育区管理的局限性导致湿地公园保育区占比与鸟类多样性相关性不显著。

湿地公园;鸟类多样性;可达性;影响因子;相关性

We investigated bird resources in 8 provincial level wetland parks and the influential factors of bird diversity was analyzed. Results indicated that: During the survey, a total number of 11200 birds were counted in 8 wetland parks belonging to 10 orders, 33 families, 114 species, of which 31.6% were wetland waterfowl species. The dominant species were Ardeidae,Passeridae, Sylviidae and Anatidae. Egretta garzetta is a cosmopolitan species distributed in every wetland park. The differences in bird diversity among the 8 wetland parks were large. The correlation between accessible area and bird species density was significantly negative. Water area had a significant positive correlation with bird diversity and a significant negative correlation with bird species density. The correlation between the average daily visitor density and bird species density was significantly negative. There was no significant correlation between the proportion of conservation area and the bird diversity because of managemental limitation of the wetland conservation area.

Wetland Park; Bird diversity; Accessibility; Impacting factor; Correlation

10.3969/j.issn.1673-3290.2016.04.13

2016-05-27

范竟成,林业工程师,农业推广硕士,主要从事湿地保护与恢复相关研究。E-mail:porridgep@163. com

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