杭州西湖水鸟种类组成与分布的研究

2019-04-18 02:32于学伟朱碧颖罗坚文郑应婕
野生动物学报 2019年2期
关键词:水鸟种类水域

于学伟 朱碧颖 罗坚文 郑应婕

(1.杭州动物园,杭州,310008;2.西湖水域管理处,杭州,310008)

湿地是众多动植物物种栖息与繁衍的场所,在保护生物多样性方面有极其重要的价值,是天然的“物种库”和“基因库”[1]。西湖是湖泊湿地类型。

杭州西湖在2002年之前,苏堤、白堤横贯湖中,西湖分为外湖、北里湖、西里湖、岳湖和小南湖5个主湖区。鸟类是湿地生态系统最为活跃的组成部分,陈水华等于1997—1998年对杭州市湿地水鸟进行了调查[2],将西湖作为其中的一部分。2002年底,杭州市政府启动“西湖西进工程”,拓展恢复了金沙港、茅家埠、乌龟潭等共计0.7 km2的水面面积,平均水深由1.65 m增加到2.27 m,并与西里湖水面贯通,从而保持整个西湖地区生态系统的良性循环[3]。2011年起,着重对茅家埠、乌龟潭、浴鹄湾等湖区的水生植物进行整体优化,形成了有自然梯度的以沉水植物为主,浮叶和挺水植物相结合的水生植物群[4]。2011年6月24日,“杭州西湖文化景观”在第35届世界遗产大会上成功列入世界遗产名录。西湖形成了“一湖(西湖)两塔三岛三堤”的格局,且整体生态环境条件发生了改变,但西湖水鸟种类与数量、季节变化情况如何,尚未见相关研究,故于2016—2017年对杭州西湖的水鸟进行了调查研究。

1 研究区域自然概况

杭州市位于29°11′—30°34′N,118°20′—120°37′E。属亚热带季风性气候,四季分明,光照充足,雨量充沛,春秋短,冬夏长。2017年,市区平均气温18.3℃;总降水量1 441 mm,总日照时数1 818 h。

西湖位于杭州市的西部(120°16′E,30°15′N),三面环山,一面临城,现面积约6.39 km2,平均水深2.27 m,最深处在5 m左右,最浅处不到1 m,水体容量约为1 429万m3[3]。地处亚热带季风性气候区,四季分明,温和湿润,光照充足,雨量充沛,年平均水温17.6℃。

调查区域主要为西湖水域(外湖、北里湖、西里湖、小南湖、岳湖与新拓展的湖西湿地:金沙港、茅家埠、乌龟潭、浴鹄湾),以白堤、苏堤、杨公堤为界将西湖划分为4个区域:外湖,以字母WH代表;北里湖,以字母B代表;苏堤与白堤之间水域面积,以字母S代表;杨公堤以西水域面积,以字母Y代表。

外湖(WH)居西湖水面东部和南部,面积4.43 km2,约占全湖水面的2/3。偏西一带有小瀛洲、湖心亭、阮公墩3个历史上由人工堆叠成的岛屿。外湖为硬化的垂直堤岸,少自然的缓坡。

苏堤与白堤之间水域(S)面积0.91 km2,包括小南湖、西里湖和岳湖等。西里湖面积0.745 km2,东“岸”是苏堤,西面有杨公堤(西山路),相对比较宁静的水面。小南湖和岳湖分别位于西湖之南、北,面积都不到0.1 km2。小南湖周围,有苏堤、太子湾公园、花港公园、蒋庄。岳湖,因其北岸的岳王庙而得名,南边的玉带晴虹桥,西侧长逾百米的贴水曲折平桥,印象西湖夜晚的表演即在此处。

北里湖(B)面积0.35 km2,北里湖位于西湖西北角,北面连接宝石山、葛岭,西南面有孤山,南面是白堤,为北山路、孤山路和白堤环绕呈狭长三角形。其中分布荷塘5处,总面积0.055 km2。

图1 西湖水鸟研究区域Fig.1 Survey sites for waterbirds in West Lake注:图中红色标注线为样线Note:The red marking line in the figure is a survey line

杨公堤以西水域(Y)面积0.7 km2,包括金沙港、茅家埠、乌龟潭和浴鹄湾等。杨公堤是与白堤、苏堤齐名的“西湖三堤”之一,串联起曲院风荷、金沙港、杭州花圃、茅家埠、乌龟潭、浴鹄湾和花港观鱼等景点。茅家埠水域建有水中小岛,杨公堤以西水域是亲水、亲山的环境,形成独特的“堤在水中,水在堤中”的景致,该区水域多自然基质的缓坡,水生植物丰富。

2 研究方法

2.1 调查方法

采用步行调查与水路调查相结合的方法,用8×30双筒望远镜及20-60×80变焦单筒望远镜以直接计数法进行水鸟种类、数量及生境调查。鸟类鉴别依据《中国鸟类野外手册》[5]。步行调查样线见图1红色标注线。

2.2 数据处理

物种多样性指标(H′)采用Shannon-Wiener多样性指数:

优势度指数采用 Simpson生态优势度指数C计算:

式中S、Pi的意义同上。

均匀度指数采用Pielou(J)指数计算:

式中S的意义同上。

数据用Excel进行分析处理。

西湖水鸟群落密度D=N/S′,式中,D为某种鸟类的密度(只/km2),N为样方区域内记录到的该种鸟的总数量(只),S′为样方区域的面积(km2)。

根据杭州的气温与气候特点,并结合鸟类区系特点,调查的时间划分为4个时间段:春季4—5月,夏季6—9月,秋季10—11月,冬季12—3月。

3 研究结果

研究发现,西湖水域水鸟43种,隶属于8目10科(表1),其中国家Ⅰ级保护动物1种:东方白鹳(Ciconiaboyciana),Ⅱ级保护动物2种:白额雁(Anseralbifrons)和鸳鸯(Aixgalericulata)。

西湖水鸟组成中雁形目种类最多,15种,占34.9%;其次为鹳形目鸟类,9种,占20.9%(表1)。

表1 西湖水鸟种类组成

Tab.1 The species composition of waterbirds in West Lake

3.1 西湖水鸟的季节型、区系组成与湖区分布

西湖水鸟从季节型(居留型)来看,以迁徙鸟居多,冬候鸟23种,占53.5%,具优势;其次为夏候鸟9种,占20.9%;旅鸟4种,占9.3%;留鸟7种,占16.3%。

西湖各湖区水鸟中杨公堤以西水域(Y)种类最多(26种),夏候鸟和留鸟种类最多的为杨公堤以西水域(Y)(图2)。夏候鸟主要为鹳形目鹭科(Ardeidae)和鹤形目秧鸡科(Rallidae)鸟类,分布于杨公堤以西水域(Y)(表2),这一区域有诸多植物提供了可供隐蔽的栖息条件。冬候鸟种类最多的为外湖(WH),有14种,但外湖夏季水鸟种类最少(图2),外湖水面面积在各湖区最大,为冬候鸟提供了栖息环境。

依据全国动物地理区划,杭州市属于东洋界华中区东部丘陵平原亚区。西湖留鸟7种中东洋种为4种,广布种3种;符合西湖所处的东洋界的地理位置。西湖水鸟区系组成以古北界鸟为主23种,53.5%;东洋界鸟类13种,30.2%;广布种7种,16.3%(表2)。西湖水鸟古北种多于东洋种,古北种主要由多数冬候鸟和少数旅鸟组成,东洋种主要由夏候鸟和留鸟组成(表2),西湖是越冬水鸟和经此迁徙水鸟的停息地。

图2 西湖水鸟居留型在各湖区域的分布Fig.2 The residence pattern of species component of waterbirds in West Lake

表2 西湖水鸟名录

Tab.2 A List of waterbirds at Westl Lake of Hangzhou City

续表2

注:PA:古北界鸟类,O:东洋界鸟类,WD:广布种;R:留鸟,S:夏候鸟,W:冬候鸟,P:旅鸟

Notes:PA:Palaeartic species.O:Oriental species.WD:Widespread species.R:Resident.S:Summer migrant.W:Winter migrant.P:Traveler

3.2 生态类群与湖区分布

西湖水鸟的生态类群组成中游禽占物种总数的58.1%,涉禽占物种总数的37.2%,攀禽种类少,占物种总数的4.7%,因此西湖水域水鸟主要为游禽和涉禽。

图3 西湖水鸟生态类型在各湖区的分布Fig.3 The ecological pattern of species component of waterbirds in West Lake

3.3 多样性的季节变化

西湖水鸟的多样性采用Shannon-Wiener指数H′,优势度指数采用Simpson生态优势度指数C,均匀度指数采用Pielou(J)指数计算,结果见表3。

表3 不同季节西湖水鸟群落的多样性

Tab.3 The diversity indices of waterbirds in different seasons in West Lake

从表3可见,西湖不同季节水鸟多样性指数(H′)依次为冬季>秋季>春季>夏季。均匀度指数(J)依次为冬季>秋季>春季>夏季,冬季与秋季鸟类分布较为均匀。优势度指数(C)依次为夏季>春季>秋季>冬季。

冬季鸟类多样性与均匀度最高,但优势度最低;夏季鸟类多样性最低,优势度最高。

冬季以来西湖越冬的冬候鸟为主,主要是雁鸭类,占34.9%(表1),因而冬季鸟类多样性最高,但数量上都不具优势;秋季种类组成主要是留鸟、夏候鸟和早到的冬候鸟,多样性次之;春季种类组成主要是留鸟、早到的夏候鸟和小部分尚未离开的冬候鸟,多样性次于秋季而高于夏季;夏季水鸟组成主要为留鸟和夏候鸟,多样性最低,且均匀度最低,但优势度最高,主要是因西湖杨公堤以西(Y)区域有小岛,人难以到达,鹭类尤其是夜鹭大量繁殖,种群数量大而导致。

4 讨论

4.1 陈水华等1997—1998年对杭州市湿地水鸟的调查记录到水鸟38种[2],其中即包括西湖10种:翘鼻麻鸭(Tadornatadorna)在本研究中未发现,其余9种为小(0.56只/hm2即56只/km2)、夜鹭(0.8只/hm2即80只/km2)、普通鸬鹚(14.24只/hm2即1 424只/km2)、绿翅鸭(12.08只/hm2即1 208只/km2)、绿头鸭(1.20只/hm2即120只/km2)、斑嘴鸭(5.88只/hm2即588只/km2)、普通秋沙鸭(6.00只/hm2即600只/km2)、西伯利亚银鸥(0.16只/hm2即16只/km2)和红嘴鸥(6.96只/hm2即696只/km2)。本研究调查显示西湖水鸟达43种,陈水华等的研究[2]在当时西湖尚未恢复杨公堤以西的湖西湿地(金沙港、茅家埠、乌龟潭、浴鹄湾),显示了西湖水域环境整治后鸟类种类增加。但从密度可以看出,大为降低。20世纪90年代初柳浪闻莺建造了喷泉,冬季有100余只鸬鹚停留,2015年8月拆除喷泉;加之,原来收费的沿湖公园(花港观鱼、柳浪闻莺、曲院风荷等)在西湖南线改造后免费开放,游客增多,使得岸边临近湖面相对隐蔽的环境减少,整体上人为干扰增大,隐蔽性低。西湖作为杭州城市中的湖泊,水鸟的密度和多样性均随着城市化程度的提高而下降[6]。

4.2 陈水华等研究湖泊中的水鸟多样性冬季最高(2.33),高于春季(1.98)和秋季(1.75),夏季多样性为0,仅记录到1种水鸟[2]。本研究中多样性为冬季>秋季>春季>夏季,与陈水华等的结果均为冬季鸟类多样性指数最高,夏季鸟类多样性指数最低[2]。陈水华等研究中西湖的夏季水鸟仅1种,多样性为0[2],而此次研究发现夏候鸟绿鹭、牛背鹭、池鹭等种类增加(9种,多样性指数为0.86),这与西湖西线改造后生态环境的变化有重要关系,杨公堤以西水域形成了有自然梯度的以沉水植物为主,浮叶和挺水植物相结合的水生植物群[4],为水鸟提供了栖息与繁殖的生境。但本研究中,夏季水鸟共有18种,其中包括留鸟、夏候鸟及部分留下来繁殖的鸳鸯。栖息地为鸟类提供充足的食物资源、适宜的繁殖地点、躲避天敌和不良气候条件等一系列能保证其生存和繁衍的基本条件[7-8]。食物、水、隐蔽物是动物栖息地选择的三要素。栖息地特征不同,如食物资源和隐蔽条件对水鸟组成产生影响。西湖水域富水资源,而鱼类与水生植物相对丰富,最主要的限制因素便是隐蔽性,隐蔽与否关系到水鸟的生死存亡。西湖水生植物原来有莲(Nelumbonucifera)、睡莲(Nymphaeatetragona)、菹草(Potamogetoncrispus)、金鱼藻(Ceratophyllumdemersum)等20余种,整治后在此基础上,增加了水蜡烛(Dysophyllayatabeana)、芦苇(Phragmitesaustralis)、芦竹(Arundodonax)、菰(Zizanialatifolia)、慈姑(Sagittariatrifolia)、荸荠(Heleocharisdulcis)、蒲苇(Cortaderiaselloana)等达80余种[4],主要在湖西区域。杨公堤以西湿地(金沙港、茅家埠、乌龟潭、浴鹄湾)水鸟种类最多,主要为鹳形目鹭科、鸻形目鸟类,这里沿湖岸边植被茂盛,水生植物丰富,隐蔽性强,为中白鹭、池鹭、绿鹭、红脚苦恶鸟和白胸苦恶鸟等夏候鸟提供了良好的栖息环境,同时也利于留鸟小、黑水鸡、夜鹭等繁殖。而外湖、西里湖、北里湖和小南湖等开阔的湖区水面夏季水鸟则相对较少。

4.3 西湖水鸟居留型以迁徙鸟为主,留鸟仅占16.3%。杭州处于鸟类迁徙的东亚—澳大利亚迁徙路线上,因而西湖是水鸟迁徙重要的停歇与补给地。

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