临安青山湖景区白鹭栖息地选择探析

2019-03-17 07:31黄天丽郑钰旦崔凤娇
浙江林业科技 2019年5期
关键词:盖度样方生境

黄天丽,郑钰旦,崔凤娇,邵 锋,2

(1.浙江农林大学 风景园林与建筑学院,浙江 杭州 311300;2.北京林业大学 园林学院,北京 100083)

栖息地(又称生境)是指动物个体、种群或群落在其全部生命过程中与之相关的各类生态环境因子的总和[1]。栖息地关系到鸟类生活史的各个阶段[2-3],能为鸟类提供生存必需的食物、活动和繁殖场所等[4-5],其好坏直接影响鸟类的分布、种群密度、繁殖成功率及成鸟存活率[6]。在长期的进化过程中,鸟类对栖息地的某些环境因子产生了特殊的适应性,进而对栖息地有了选择性和偏好性[7-8]。Grinnell 最先开始研究鸟类栖息地的选择,他认为环境中的多个不同因子会共同影响某一物种的分布[9]。Lack 研究发现,鸟类可以根据环境中的某些特征自主选择生存环境,即鸟类栖息地的选择性[10]。此后,各国学者对鸟类栖息地的选择进行了更为广泛的研究。

中国有鹭科Ardeidae 鸟类9 属20种,其中浙江省9 属19种,占国内总数的95%[11]。鹭科鸟类通称为鹭鸟。鹭鸟属于大中型涉禽,常栖息于草滩、泥滩、石滩、沼泽地、林地、田间和沿海滩涂等地,食物以鱼、虾、蛙类及膜翅目Hymenoptera 昆虫为主[12-13]。鹭鸟为湿地生态系统中的重要物种,也是环境质量评价的指示物种之一[14-16]。研究表明,鹭鸟的丰富度与植被丰富程度、隐蔽程度、海拔高度以及地形坡度等因子有一定的关系[17-18]。国内对鹭鸟的研究始于20 世纪20年代;80年代后,随着鸟类调查和湿地研究的深入,对鹭鸟的研究逐渐增多,并呈现多层次、多学科交叉的发展趋势。朱曦等[19]研究了鹭鸟的空间生态位和种间关系;周家俊[20]利用GIS技术研究了白鹭Egretta garzetta 生境的选择行为;吴未等[21-22]利用网络效能分析对白鹭生境网络进行了优化研究。白鹭为鹭科白鹭属Egretta 的一种侯鸟。目前,对白鹭栖息地的选择及偏好性的研究少有报道。根据浙江省林业科学数据库中对浙江鸟类时空分布的记录,临安青山湖景区为白鹭的主要栖息地之一。本研究对该地区白鹭的栖息地选择进行研究和分析,找出偏好的生境因子,总结白鹭的栖息地环境特征,为白鹭的生存环境保护和优化提供科学依据。

1 研究地概况

临安地处浙江省杭州市的西北部,境内西、南、北三面环山,地势自西向东南倾斜,总面积3 118.77 km2。属亚热带季风气候,四季分明,温暖湿润。年平均气温16.4℃,年平均日照数1 837.9 h,年平均降水量1 613.9 mm,降水日158 d,无霜期235 d[23-25]。临安鸟类资源丰富,有70 余种。

青山湖景区位于临安区东部青山湖街道,被誉为临安第一景,距杭州市中心武林广场约40 km。青山湖为大型人工湖,建于1964年,水域面积约10 km2。青山湖属低山丘陵河谷型地貌,湖区有大片森林,动植物资源丰富。植被以中亚热带常绿阔叶林为主,森林覆盖率达76.55%,维管束植物有1 000 余种[26]。青山湖有野生脊椎动物240 余种,其中鸟类70 余种,隶属12 目30 科,包括国家二级保护物种5种。青山湖鸟类有较高的丰富度、多样性和均匀度指数,以林鸟为主,留居型以迁徙鸟为主[27]。

2 研究方法

2.1 数量分布调查

在天气晴朗、少雾、无大风的条件下,于2018年6 月至2019年5 月,每月上、中、下旬各选取1 d 在青山湖绿道开展实地调查。青山湖绿道沿湖而建,穿过多种生境类型,因此,将其作为样线能较全面研究白鹭栖息生境的选择条件。样线全长约3 km,以1~2 km·h-1的速度步行,记录样线视线范围内观察到的白鹭数量、行为和停留点等信息。每个月3 d 数量之和的平均数作为每月白鹭数值。为避免重复记录,只记录由样线终点向起点方向飞的白鹭。观察工具为森林人8 × 42 双筒望远镜。

2.2 警戒距离和惊飞距离测量

警戒距离和惊飞距离可以反映鸟类对人为干扰的适应程度,本研究使用深达威SW—M40 激光测距仪测量白鹭的警戒距离和惊飞距离。

(1)警戒距离:慢慢靠近白鹭,白鹭停止原有动作,头部上扬,呆滞不动,测量站立点与白鹭之间的水平距离。

(2)惊飞距离:再次慢慢靠近白鹭,待其飞走,测量站立点与白鹭飞离前所站点的水平距离。

2.3 生境因子测量

采用样方法测量生境因子。实地调查中未在样线附近发现白鹭营巢区,因此利用样方仅设置在觅食区。觅食区分为浅水区和滩涂区,浅水区是水深较浅、清澈见底的区域;滩涂区为湖区边缘浅水泥滩区域。在浅水区和滩涂区分别设置15个1 m × 1 m的利用样方,在觅食区周围200 m范围内随机设置30个同等大小的对照样方。记录样方的水深度、距人工干扰距离、植被盖度和遮蔽度。

(1)水深度:以样方中心点为中心,东南西北四个方位每隔0.5 m 取1个点,共5个点,分别测量其水深,取其平均值。

(2)距人工干扰距离:样方中心点距离最近人工干扰物(包括道路、经常使用的建筑等)的距离。

(3)植被盖度:样方中植物的垂直投影面积,以目测估算分为0~25%、>25%~50%、>50%~75%、>75%~100%四个等级,分别记为1,2,3,4。

(4)遮蔽度:以样方中心点为中心,用激光测距仪同角度向四周测距,取距离小于30 m 的点作为其遮蔽度。

2.4 数据处理

2.4.1 差异显著性分析 将调查所得样方数据分类,利用SPSS 25 分析各生境因子的均值和标准差。对利用样方和对照样方进行差异初比较,并进行t 检验,找出差异显著的生境因子。

2.4.2 生境偏好分析 采用Vanderloeg 选择系数和Scavia 选择指数作为衡量白鹭觅食生境偏好程度的指标。公式为:

式中,Wi为选择系数,Ei为选择指数;i 为特征值,n 为特征值总数;Pi为环境中具有i 特征的样方所占比例,ri为白鹭觅食所选择具有i 特征的样方占选择样方总数的比例。Ei值在-1~1,Ei=1 表示特别喜爱,Ei>0 表示喜爱,Ei=0 为随机选择,Ei<0 表示不喜爱,Ei=-1 表示不选择,接近于0 表示几乎随机选择[28]。

3 结果与分析

3.1 白鹭时空分布特征

图1 为2018年6 月至2019年5 月在青山湖绿道附近每月白鹭数量统计情况。从图中可以看出,白鹭数量从2018年6-12 月呈现递减趋势,12 月数量最少(3 只);2019年1-5 月呈递增趋势,5 月达到了52 只。总体上春、夏季白鹭数量最多,秋、冬季最少。白鹭的空间分布如图2 所示。从分布区域来看,白鹭大都处于距驳岸有一定距离的滩涂或水系的浅水地带,或高于水面的浅滩、石头上。水面较开阔的中心地带或芦苇丛中间洼地边缘数量也较多。白鹭在滩涂型地带觅食或涉水觅食,除觅食外,经常成群长时间呆立不动。

图1 白鹭数量统计Figure 1 Quantity statistics of E.garzetta

图2 白鹭空间分布Figure 2 Spatial distribution of E.garzetta

研究区域中的白鹭警戒距离和惊飞距离分别为13 m 和9.5 m,均小于四川城市湿地公园白鹭警戒距离(49.6 m)和惊飞距离(33.5 m)[29]。青山湖绿道附近白鹭可供觅食的水域面积有限,且白鹭常年频繁受到人为干扰,对这种侵扰具备了一定的适应性,因此警戒程度逐渐下降[30],但该现象的产生是否影响白鹭选择栖息地的适合度还需进一步研究。

3.2 生境样方分析

如表1 所示,利用样方的水深度、植被盖度、遮蔽度平均值均小于对照样方,距人工干扰距离远大于对照样方。水深度(t=-4.607,P=0.000)和距人工干扰距离(t=4.261,P=0.000)变量差异极显著,植被盖度(t=-2.474,P=0.017)变量差异显著,遮蔽度(t=-2.308,P=0.300)变量差异不显著。根据样方对比结果可知,白鹭觅食地选择在水深度较浅、距人工干扰距离较远、植被盖度较少的区域,对遮蔽度无特殊要求。

表1 不同生境样方对照Table 1 Sample plots in different habitat

表2 白鹭觅食地不同生境样方对照Table 2 Sample plots of foraging areas for E.garzetta in different habitat

表2 显示,水深度(t=-0.289,P=0.775)和植被盖度(t=1.843,P=0.076)差异不显著,距人工干扰距离(t=-3.622,P=0.001)和遮蔽度(t=-3.630,P=0.007)差异显著。白鹭选择的觅食地水深基本一致,植被盖度均在50%以内。距人工干扰距离滩涂区明显大于浅水区,原因是滩涂区面积大于浅水区,白鹭活动空间较大,在条件允许的情况下,白鹭可选择距人工干扰距离较远的地方觅食。研究地的浅水区植被较丰富,滩涂区植被稀少,浅水区的遮蔽度明显小于滩涂区,白鹭选择了2个遮蔽度差异明显的区域作为觅食地,因此推断白鹭对遮蔽度无特定的选择要求。

3.3 白鹭觅食生境选择偏好分析

由表3 可知,白鹭在选择觅食生境时,偏好水深>0~30 cm 的区域,不喜好>30 cm 区域,不选择等于0 cm区域。白鹭选择水深度时或与其自身生理特征有关,即水深不能超过其最低覆羽处[31]。

表3 不同生境白鹭觅食选择偏好Table 3 Selection of foraging habitat of E.garzetta

根据水深度也可得出白鹭主要食物来源为水生动物。白鹭偏好距人工干扰距离>50 m 的区域,10~50 m 的区域几乎随机选择,不选择<10 m 区域,这与所测白鹭的警戒距离和惊飞距离数值基本一致。白鹭选择距人工干扰距离>100 m 的样方比例略低于10~50 m 和>50~100 m 的,原因是青山湖绿道附近的水域面积有限,且水系周围全为道路,白鹭选择觅食的样方距人工干扰距离>100 m 的区域有限。白鹭偏好植被盖度0~25%的区域,>25%~75%的区域几乎随机选择,不喜好>75%~100%的区域。白鹭觅食地多为水域,而水域植被稀少,甚至没有,因此植被盖度越大,白鹭觅食越不会选择。白鹭对遮蔽度的选择在各个区间均几乎为随机选择。综合来看,白鹭对遮蔽度的选择与距人工干扰距离有一定的相关性。当所选择的觅食地距人工干扰距离较近时,对遮蔽度要求较高;当无明显人为干扰时,对遮蔽度则无要求。

4 结语

城市化进程不断加速会引起鸟类栖息生境的改变,直接影响鸟类的多样性[32]。鸟类对栖息地具有选择性,栖息地选择也能直接影响到鸟类的生存和适合度[33]。本研究表明,影响白鹭觅食的主要生境因子为水深度和距人工干扰距离。白鹭觅食地选择偏好为水深>0~30 cm、距人工干扰距离>50 m、植被盖度0~25%的区域。白鹭属于夏候鸟[34],人们可在每年的5-8 月开展白鹭的观赏活动。对在白鹭栖息地范围内的施工建设建议在冬季白鹭迁徙后进行,尽量减少对白鹭栖息地的干扰。青山湖绿道附近为水系边缘地带,相对水深较浅,环境较为适合白鹭觅食,但是绿道作为临安重要的游玩散步景点,人流量大,很大程度上会对白鹭觅食产生过多的人为干扰,建议在水系靠近绿道的一侧加大水生植物种植密度,提高遮蔽度,为白鹭提供更加适宜的觅食环境。另外,在调查期间多次观察到人们在湖岸边钓鱼,甚至进入湿地捕捞鱼虾,这将导致白鹭食源动物的减少,因此,建议加大管理力度,禁止人为捕捞鱼虾活动。

对白鹭觅食区的水深度、距人工干扰距离、植被盖度、遮蔽度开展了研究,未对食源动物的种类及丰富度进行分析。因青山湖景区周围没有发现白鹭营巢区,所以对营巢区和觅食地之间的相关性研究也未涉及。今后对影响白鹭觅食地选择的更多可能的因子进行全面系统研究,为白鹭栖息地的建立和保护提供更加科学的参考。

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