老铁山自然保护区鸟类多样性调查和特征研究

王 耕，关晓曦，孙 康，王小平

(1.辽宁师范大学 城市与环境学院，辽宁 大连 116029;2.辽宁师范大学 海洋经济可持续发展中心，辽宁 大连 116029;3.大连老铁山自然保护区，辽宁 大连 116029)

1 引言

生物多样性是生物系统维持其功能和过程的必要保证，同时也是人类赖以生存和持续发展的物质基础[1，2]。然而，随着人口的迅速增长，人类经济活动的不断加剧，生物多样性已经受到了严重的威胁，引起人类越来越多的关注。鸟类作为生态系统的重要组成部分，对环境的变化最为敏感，常被作为生态环境质量评价的重要指示物种[3，4]。因此调查鸟类多样性，对维持生态系统平衡有不可替代的作用，还能为当地生物多样性的保护管理等工作提供基础资料。

湿地是水陆相互作用而成的特殊生态系统，是水域生态系统和陆地生态系统相连的纽带，有着很高的生态价值和经济价值[5]。据估计，湿地正以前所未有的速度遭受破坏，许多湿地物种、景观、生态功能正逐渐消失[6]。候鸟通常以湿地为主要栖息地，湿地的生态条件和自然环境为鸟类提供了独特的生长和繁殖环境，同时，湿地的水文环境、生态环境等因素也影响着鸟类的生存状况[7，8]。辽宁蛇岛老铁山国家级自然保护区地处旅顺口区西部，辽东半岛的最南端，东临黄海，西临渤海，南面的老铁山角是黄、渤海的分界点，隔渤海海峡与山东半岛相望。由于特殊的地理位置和生态环境，老铁山成为东北亚大陆候鸟南北迁徙的重要通道之一，每年有数千万只候鸟经此迁徙[9]。

作为生态系统中的一个极其重要且敏感的组成成分，鸟类群落组成及种群数量大小被认为是监测、评价湿地的重要指标之一，湿地鸟类因湿地的退化处于严重的威胁之中，因此湿地鸟类多样性的调查和研究已经越来越受重视[10]。目前国外对湿地鸟类所涉及的研究领域主要集中于珍稀和濒危水鸟的研究，如生态习性、栖息地、分布等，鸟类对生境的选择如繁殖营巢生境、觅食生境[11～14]，以及迁徙活动如迁徙的生理机制、停歇地的选择、能量的补充积蓄及迁徙路径和距离[15]等。国内学者们对于各地自然保护区和湿地环境内的鸟类的研究颇为盛行，调查研究可分为两种，一种是对某个湿地研究区域的所有湿地鸟类的调查，如2015年陈光等[16]人对北京汉石桥湿地自然保护区鸟类多样性进行了调查，并提出加强迁徙季节鸟类的保护等多方面保护措施。2017年孔强[17]对乐清湾湿地鸟类多样性特征及季节变动进行了调查研究发现候鸟迁徙是乐清湾鸟类多样性存在季节性变化的主要原因。另一种是就对该区有分布的某个物种或某个类群进行调查，如冉景丞[18]对中国西南地区的重要湿地贵州草海湿地中的黑颈鹤等珍稀水鸟进行详细的调查和研究，冉江洪等[19]于1999年对四川辖曼自然保护区黑颈鹤的数量和分布进行了调查研究。2003年刘伯锋[20]对福建省沿海湿地鹤鹏类资源进行了调查。

本文通过实地观测对大连老铁山自然保护区的鸟类多样性进行调查和研究，旨在了解当前区内鸟类多样性现状，掌握保护区内鸟类的组成和分布规，为保护区内鸟类多样性的管理和保护提供科学依据。

2 研究区概况

辽宁蛇岛老铁山国家级自然保护区总面积9072 hm2，分为两部分：一是蛇岛及其周围500 m以内海域，面积329 hm2；二是以老铁山、九头山、老虎尾为代表的陆地区域，面积为8743 hm2。老铁山部分主要包括老铁山主峰周围山峰及一些丘陵地带和老铁山南部500 m海域，地理坐标：东经121°06′31″～121°12′24″；北纬38°43′02″～38°47′02″，面积为4399 hm2(图1)。老铁山地区在地貌分区上属侵蚀剥蚀低山丘陵区，属温带亚湿润季风气候，年平均气温10.2 ℃，极端高温34.6 ℃，极端低温-19.3 ℃。老铁山地区的地带性土壤为棕壤，地域性土壤有草甸土、风沙土、盐土和水稻土，共5个土类7个亚类。老铁山地区有大小河流10余条，多为季节性的干河，老铁山地区地表水年径流量为1.9168×107m3，区内人均地表水占有量330 m3/人。

图1 研究区域位置

3 数据与方法

3.1 调查与取样

本研究根据实地观测与大连蛇岛老铁山自然保护区官网提供的鸟类资源数据进行统计与计算。因研究区域多为候鸟，其春季种群迁徙高峰期一般出现在3～5月，由南澳大利亚向西伯利亚迁徙；秋季种群迁徙高峰期大多出现在9、10月份，由西伯利亚向南澳大利亚迁徙，所以9、10月份是鸟类观测的最佳时间。本研究对研究区域鸟类物种进行自2017年9月17日至10月13日，为期26 d的系统观察，并对调查结果进行统计分析。

老铁山自然保护区共包含两个独立的重要鸟类区(IBA)，采用样线法和样点法进行调查[21]：根据自然保护区内重要鸟类区的地理情况，每个重要鸟类区各设置5条样线，每条样线设置8～12个样点，样带长度为3 km，以步行方式按照1～2 km/h的速度沿样线行进，记录样线两侧发现的鸟类个体；又在选取好的特定地点停留5～10 min，计数左右各50 m范围内发现的鸟类个体。每天的调查时间设置为7∶00～11∶00和15∶00～18∶00。调查时用 Bushnell Legacy 8 倍双筒望远镜和Carl zeiss Diascope 85T×FL 20～60倍单筒望远镜观察鸟类。

3.2 多样性指数模型

物种丰富度(Margalef) 指数：

多样性指数H采用Shannon-Wiener指数：

H=-∑pilnpi

其中，S′为种数，N为所有个体的数量之和，pi为第i种数出现的频率。

相似度(Similarity) 指数:

式中:T为两月份中相同的种数，N为两月份中共有的种数。

4 结果与分析

4.1 老铁山鸟类的物种组成

老铁山自然保护区共有鸟类20目63科169属340种，其中属国家Ⅰ级保护鸟类有9种，有东方白鹳、白肩雕、金雕、白尾海雕、虎头海雕、丹顶鹤等，国家Ⅱ级保护鸟类有49种，有苍鹰、雀鹰、长耳鸮、黄嘴白鹭、黑脸琵鹭、鸳鸯等。340种鸟中，保护等级属无危的占绝大多数，但大杓鹬、乌雕、猎隼、游隼四种属于易危等级，斑背大尾莺、日本鹌鹑两种属近危，东方白鹳为濒危等级。老铁山鸟类物种组成具体情况如表1所示。

表1 大连老铁山自然保护区观测到的鸟类名录

续表1

科属种居留型保护等级科属种居留型保护等级鸻属长嘴剑鸻旅LC乌鹟旅LC金眶鸻夏、旅LC北灰鹟旅LC环颈鸻夏、旅LC王鹟科寿带属紫寿带旅LC蒙古沙鸻旅LC寿带旅LC铁嘴沙鸻旅LC鸦雀科鸦雀属棕头鸦雀留LC麦鸡属凤头麦鸡旅LC扇尾莺科山鹛属山鹛留LC灰头麦鸡旅LC扇尾莺属棕扇尾莺旅LC鹬科瓣蹼鹬属红颈瓣蹼鹬旅LC莺科大尾莺属斑背大尾莺旅NT杓鹬属小杓鹬旅LC短尾莺属鳞头树莺旅LC中杓鹬旅LC蝗莺属矛斑蝗莺旅LC白腰杓鹬旅LC小蝗莺旅LC大杓鹬旅VU北蝗莺旅LC滨鹬属大滨鹬旅LC苍眉蝗莺旅LC红腹滨鹬旅LC柳莺属褐柳莺旅LC三趾滨鹬旅LC棕眉柳莺旅LC红颈滨鹬旅LC巨嘴柳莺旅LC青脚滨鹬旅LC黄腰柳莺旅LC长趾滨鹬旅LC黄眉柳莺旅LC尖尾滨鹬旅LC极北柳莺旅LC弯嘴滨鹬旅LC双斑绿柳莺旅LC黑腹滨鹬旅LC冕柳莺旅LC塍鹬属黑尾塍鹬旅LC树莺属远东树莺旅LC斑尾塍鹬旅LC短翅树莺旅LC翻石鹬属翻石鹬旅LC强脚树莺旅LC矶鹬属矶鹬旅LC苇莺属黑眉苇莺旅LC漂鹬属灰尾漂鹬旅LC远东苇莺旅LC翘嘴鹬属翘嘴鹬旅LC东方大苇莺旅、夏LC丘鹬属丘鹬旅LC厚嘴苇莺旅LC沙锥属孤沙锥旅LC戴菊科戴菊属戴菊旅、冬LC针尾沙锥旅LC绣眼鸟科绣眼鸟红胁绣眼鸟旅LC大沙锥旅LC暗绿绣眼鸟旅LC扇尾沙锥旅LC攀雀科攀雀属中华攀雀夏LC鹬属鹤鹬旅LC长尾山雀长尾山雀属银喉长尾山雀旅LC红脚鹬旅LC山雀科山雀属煤山雀旅LC泽鹬旅LC黄腹山雀旅、冬LC青脚鹬旅LC大山雀留、冬、旅LC白腰草鹬旅LC杂色山雀冬LC林鹬旅LC科属普通留LC鸥科鸥属黑尾鸥各种LC旋木雀科旋木雀属旋木雀留LC普通海鸥旅、冬LC雀科麻雀属麻雀留LC西伯利亚银鸥冬LC燕雀科长尾雀属长尾雀旅LC黄腿银鸥冬LC灰雀红腹灰雀冬LC灰背鸥冬LC交嘴属红交嘴雀旅LC红嘴鸥旅、冬LC金翅属白腰朱顶雀冬LC黑嘴鸥旅LC黄雀旅、冬LC三趾鸥属三趾鸥冬LC金翅雀留LC楔尾鸥属楔尾鸥迷LC蜡嘴属黑尾蜡嘴雀冬LC燕鸥科浮鸥属须浮鸥夏LC黑头蜡嘴雀旅LC白翅浮鸥旅LC锡嘴属锡嘴雀旅LC巨鸥属红嘴巨燕鸥旅LC燕雀属燕雀旅、冬LC燕鸥属普通燕鸥旅LC朱雀属普通朱雀旅、冬LC白额燕鸥旅LC北朱雀冬LC海雀科斑海雀属斑海雀旅LC鹀科铁爪鹀属铁爪鹀旅LC扁嘴海雀属扁嘴海雀夏LC鹀属白头鹀旅LC沙鸡科毛腿沙鸡毛腿沙鸡旅LC红颈苇鹀旅LC鸠鸽科斑鸠属山斑鸠旅、留LC白眉鹀旅LC灰斑鸠留LC栗耳鹀旅LC火斑鸠旅LC小鹀旅、冬LC

续表1

科属种居留型保护等级科属种居留型保护等级珠颈斑鸠留LC黄眉鹀旅LC鸽属岩鸽留LC田鹀旅、冬LC绿鸠属红翅绿鸠迷LC黄喉鹀旅、冬LC杜鹃科杜鹃属北棕腹杜鹃旅LC黄胸鹀旅LC四声杜鹃夏LC栗鹀旅LC大杜鹃夏LC灰头鹀旅LC东方中杜鹃夏LC苇鹀旅LC噪鹃属噪鹃旅LC芦鹀旅LC潜鸟科潜鸟属红喉潜鸟旅LC鸱鸮科雕鸮属雕鸮留LC黑喉潜鸟旅LC耳鸮属长耳鸮旅、冬LC鹱科鹱属白额鹱旅、夏LC短耳鸮旅、冬LC普通鸬鹚旅、夏LC角鸮属领角鸮留LC鸬鹚科鸬鹚属绿背鸬鹚旅、夏LC红角鸮旅LC鹭科白鹭属海鸬鹚夏LC小鸮属纵纹腹小鸮留LC大白鹭旅、冬LC鹰鸮属鹰鸮旅LC中白鹭旅LC夜鹰科夜鹰属普通夜鹰旅、夏LC白鹭夏LC雨燕科雨燕属白腰雨燕夏LC黄嘴白鹭夏LC针尾雨燕属白喉针尾雨燕旅LC池鹭属池鹭夏LC翠鸟科翠鸟属普通翠鸟夏LC鹭属苍鹭旅、冬LC翡翠属蓝翡翠夏LC草鹭旅LC佛法僧科三宝鸟属三宝鸟旅、夏LC绿鹭属绿鹭夏LC戴胜科戴胜属戴胜夏LC麻鳽属大麻鳽旅LC啄木鸟科蚁属蚁旅LC牛背鹭属牛背鹭夏LC啄木鸟属棕腹啄木鸟旅LC苇鳽属黄斑苇鳽夏LC大斑啄木鸟留LC紫背苇鳽旅LC百灵科短趾百灵属短趾百灵旅LC夜鹭属夜鹭夏LC凤头百灵凤头百灵旅LC鹳科鹳属黑鹳旅LC云雀属云雀旅LC东方白鹳旅、冬EN燕科毛脚燕属毛脚燕旅LC琵鹭属白琵鹭旅LC烟腹毛脚燕旅LC黑脸琵鹭旅LC沙燕属崖沙燕旅LC鸭科斑头秋沙鸭斑头秋沙鸭旅LC燕属家燕夏LC长尾鸭属长尾鸭旅LC金腰燕旅LC丑鸭属丑鸭旅LC鹡鸰科鹡鸰属白鹡鸰旅、夏LC海番鸭属斑脸海番鸭旅LC黄头鹡鸰旅LC河鸭属赤颈鸭冬LC黄鹡鸰旅LC罗纹鸭冬NT灰鹡鸰旅、夏LC赤膀鸭冬LC鹨属田鹨旅LC花脸鸭旅LC布氏鹨旅LC绿翅鸭冬LC树鹨旅LC绿头鸭冬LC北鹨旅LC斑嘴鸭冬LC草地鹨迷LC针尾鸭冬LC红喉鹨旅LC白眉鸭冬LC水鹨旅LC琵嘴鸭冬LC黄腹鹨旅LC黑雁属黑雁冬LC山鹡鸰属山鹡鸰旅LC麻鸭属赤麻鸭冬LC山椒鸟科山椒鸟属灰山椒鸟旅LC翘鼻麻鸭冬LC鹎科鹎属白头鹎留LC潜鸭属青头潜鸭冬LC棕耳鹎属栗耳短脚鹎旅、冬LC红头潜鸭冬LC太平鸟科太平鸟属太平鸟冬LC白眼潜鸭旅LC小太平鸟冬LC凤头潜鸭旅LC伯劳科伯劳属虎纹伯劳旅LC白眉鸭冬LC水鹨旅LC琵嘴鸭冬LC黄腹鹨旅LC秋沙鸭属红胸秋沙鸭冬LC牛头伯劳旅LC普通秋沙鸭冬LC红尾伯劳旅LC鹊鸭属鹊鸭冬LC棕背伯劳迷LC天鹅属疣鼻天鹅旅LC楔尾伯劳留LC

续表1

科属种居留型保护等级科属种居留型保护等级大天鹅旅LC黄鹂科黄鹂属黑枕黄鹂夏LC雁属鸿雁旅LC卷尾科卷尾属黑卷尾旅LC豆雁旅LC发冠卷尾旅LC白额雁旅LC椋鸟科八哥属八哥留LC鸳鸯属鸳鸯旅LC北椋鸟属北椋鸟旅LC鹗科鹗属鹗旅LC粉红椋鸟属粉红椋鸟迷LC鹰科雕属乌雕旅VU椋鸟属丝光椋鸟旅LC草原雕旅LC灰椋鸟旅、夏LC白肩雕旅LC灰椋鸟旅LC金雕旅LC鸦科灰喜鹊属灰喜鹊旅LC短趾雕属短趾雕旅LC鹊属喜鹊LC蜂鹰属凤头蜂鹰旅LC山鸦属红嘴山鸦旅LC海雕属白尾海雕旅LC松鸦属松鸦旅LC虎头海雕旅LC星鸦属星鸦旅LC胡兀鹫属胡兀鹫迷LC鸦属达乌里寒鸦旅LC鵟鹰属灰脸鵟鹰旅LC秃鼻乌鸦旅LC鵟属普通鵟旅LC小嘴乌鸦旅LC大鵟冬LC大嘴乌鸦旅LC毛脚鵟旅LC鹪鹩科鹪鹩属鹪鹩留LC蛇雕属蛇雕旅LC岩鹨科岩鹨属领岩鹨旅LC

注：在居留型中，夏为夏候鸟，冬为冬候鸟，留为留鸟，旅为旅鸟，迷为迷鸟；在保护等级中， EN为濒危，VU为易危，NT为近危，LC为无危

4.2 鸟类多样性季节变化

老铁山的鸟类绝大部分是候鸟，约占全部鸟的90%以上，冬候鸟和夏候鸟的种类比较少，大部分是旅鸟，只是途经老铁山。而猛禽是老铁山鸟类中最有特点的，迁徙期间种类多、数量大，动辄有数百只的猛禽在天空盘旋，这在国内其他地方是看不到的。

根据季节变化引起的鸟类种类及数量的变化，可判断出鸟类居留型及其出现频率。老铁山自然保护区中，有旅鸟、夏候鸟、冬候鸟、留鸟和迷鸟5种。旅鸟占绝大部分，共有249种，占全部种类的69.1%；夏候鸟35种占9.5%；冬候鸟49种占13.4%；留鸟24种占6.6%；迷鸟最少只有8种占全部的1.4%。多数鸟类只有一种居留型，偶有鸟类有多种居留型，如表2所示。

表2 大连老铁山自然保护区鸟类居留型种类

4.3 鸟类多样性指数分析

以物种丰富度、多样性指数和相似度作为物种多样性测度依据，经过为期26 d的观察，发现9月和10月期间观测区域内共出现194种鸟类，两月份中相同的种数有113种，按照Similarity相似度指数，可知9、10月份物种相似度约58.2，相似度较高。将观察记录整理成数据，并以此数据计算各鸟类物种频率，依据丰富度和多样性指数计算结果如表3所示。

研究表明，大连老铁山自然保护区内多为旅鸟，大多数鸟类物种只在此经过，九、十月份是保护区内鸟类物种最为丰富的月份，最能体现老铁山鸟类多样性。经计算，对保护区内鸟类多样性进行比较，结果显示鸟类多样性在月份上有一定变化，9月物种较丰富，出现的鸟类物种数比10月份高。物种丰富度指数九月(14.33)高于10月(12.40)；Shannon-Wiener 指数也是9月(2.24)高于10月(2.22)。

表3 老铁山自然保护区九十月份鸟类多样性指数

5 结论与建议

5.1 结论

本文基于老铁山自然保护区官网提供的数据，以及采用样线法和样点法到访老铁山进行实地调查的研究结果，采取理论联系实践，数理统计分析与调查研究相结合的方式进行研究，整理统计了老铁山保护区内鸟类的多样性，针对存在的鸟类物种进行了居留型的调查分析以及观测区内物种数量的大致统计，是一个较系统、较完整的汇总，旨为保护区内鸟类多样性的管理和保护提供科学依据。但多样性计算方法有很多，本文选用的方法较单一，物种丰富度采用Margalef 指数方法进行计算，多样性指数采用了Shannon-Wiener指数，相似度计算采取了Similarity指数方法进行计算。数据只是9和10月的，缺少全年的观测数据。

通过研究整理，发现保护区共有鸟类有20目63科169属340种，其中属国家Ⅰ级保护鸟类有9种，国家Ⅱ级保护鸟类有49种。从居留型来看，保护区内旅鸟占了绝大部分，共有249种占全部种类的69.1%，夏候鸟35种9.5%，冬候鸟49种占13.4%，留鸟24种占6.6%，迷鸟最少只有8种占全部的1.4%，多数鸟类只有一种居留型，偶有鸟类有多种居留型。从鸟类多样性指数分析来看，月份对于鸟类多样性变化有一定的影响，9月物种数较多，丰富度指数和多样性指数均较高于10月，同时9月、10月物种相似度指数为58.2，相似度较高。

5.2 建议

老铁山自然保护区鸟类多样性在辽宁乃至全国属比较丰富的，且其重点保护鸟类较多，是保护候鸟及其栖息环境的重要地区之一，在保护珍稀鹤类资源上具有重要意义。因此应在加强对自然保护区环境及湿地鸟类的保护的同时，提高保护区监管力度，加强保护区急鸟类的宣传力度，以保护并提高研究区内物种多样性。