陕西牧马河国家湿地公园鸟类群落组成及多样性分析

王 琦， 颜文博*， 徐晓麒， 黄 浩， 段 延

(1.陕西理工大学 生物科学与工程学院， 陕西 汉中 723000；2.陕西省资源生物重点实验室， 陕西 汉中 723000；3.陕西省汉中市西乡县野生动植物保护管理站， 陕西 西乡 723501)

鸟类特别是湿地水鸟是湿地生态系统中重要的消费者，也是湿地生态系统中的特有生物类群[1]。因此，鸟类多样性的群落结构组成特点不仅反映湿地生态系统中鸟类群落结构的组成，还可以反映湿地生态系统的生境优良程度，并能对湿地生态系统的环境监测起到较好的快速指示作用[2]。湿地水鸟处于湿地生态系统的食物链顶端，与人类所处的营养级最接近，因此用湿地鸟类作为环境指示生物研究人类所面临的湿地环境风险更有参考价值[3]。但是关于陕西牧马河国家湿地公园内的鸟类资源现状和种类分布目前还没有相关报道，因此，为了了解公园内的鸟类多样性及群落组成特征，课题组于2016年8月至2017年7月调查了公园内的鸟类种类、数量及分布，旨在为公园的生物多样性保护和科学管理提供基础数据。

1 陕西牧马河国家湿地公园自然概况

陕西牧马河国家湿地公园(107°35′16″E～107°50′37″E，32°55′55″N～33°01′12″N)地处陕西省西乡县境内，为长江最大支流汉江支流牧马河水系，总面积1744 ha。湿地公园西起沙河镇马踪村，东至城关镇乔山村；公园范围内牧马河湿地流域长约31.6 km，牧马河支流泾洋河长约12.7 km，公园宽约0.2～0.8 km。

湿地公园位于中国南北气候的分界线秦岭—淮河附近，属北亚热带半湿润季风区。全年气候温和，四季分明，夏无酷热，秋多阴雨，冬无严寒，少雨雪；平均气温14.4 ℃，极端最高气温39.7 ℃，极端最低气温-10.6 ℃。年均降水量1100～1200 mm。平均蒸发量457.2 mm，平均年径流量23.59亿立方米。公园处于西乡县中部盆地，为新生代第四纪断陷盆地上发育起来的冲积盆地，海拔450～550 m。土壤主要以水稻土、紫色土和潮土为主。

湿地公园位于具有生态保护国家战略意义的“秦巴山区水源涵养及生物多样性保护重要功能区”。公园的主体湿地类型为永久性河流湿地，还包括河流两岸的库塘湿地和沼泽湿地，是典型的汉江谷地湿地。在水源涵养、土壤保持和生物多样性维持及对周边地区的生态调节等方面起到巨大作用，具有较高的生态系统服务价值。公园内生态环境复杂，鸟类群落组成多样，形成众多鸟类的栖息地，对各种候鸟的迁徙、繁殖及生存状态有着重要意义。

2 研究方法

2.1 调查方法

2016年8月至2017年7月，采用样线法调查湿地公园内的鸟类多样性。每季度进行1次野外样线调查，每次野外工作时间5～7 d，参加人员3～5人。根据《陕西牧马河国家湿地公园总体规划》，将生境划分为湿地群落、林地群落、农田群落、居民点4大类生境类型，其中湿地群落还划分为水域、河心洲、河滩、草本沼泽、灌丛沼泽5种类型。野外取样方法采用分层取样，在湿地公园内总共布设野外调查样线45条(湿地群落20条、林地群落10条、农田群落10条、居民点5条)。每条样线的平均长度为3 km，调查时行进速度为1～1.5 km/h。由于林地和开阔地的可视度不同，根据目测可视度将样线宽度在50～200 m范围内调整。采用双筒望远镜(尼康ACULON 12×50)、单筒望远镜(KOWA TSN-884单筒观鸟镜)和照相机(佳能5D MarkⅢ长焦镜头)进行观察记录，鸟类识别采用目击并结合鸣叫声进行确认。对小群鸟类的数量进行直接计数，而大群鸟类采用“集团统计法”，大致估计出鸟类数量[4]。为避免鸟类调查数据重复，在野外调查时仅对由前向后飞的鸟类进行数量统计，而由后向前飞的鸟类不进行数据统计，从而保证鸟类调查数据的准确性[4]。

2.2 数据处理

2.2.1 鸟类多样性

本研究采用Shannon-Wiener多样性指数统计湿地公园鸟类群落组成的多样性，计算公式为

式中S为调查到的鸟类物种种数，Pi为鸟类物种i的数量占所有鸟类物种数量的比例。

2.2.2 鸟类的均匀度

本研究用Pielou指数统计湿地公园鸟类群落的物种均匀度，计算公式为

J=H′/lnS，

式中H′指Shannon-Wiener多样性指数。

2.2.3 不同生境群落的鸟类相似性

本研究统计牧马河国家湿地公园不同生境群落的鸟类相似性，计算公式为

X=2C/(a+b)，

式中X为不同生境群落的相似性，a是样本(或群落)A中的鸟类种数，b是样本(或群落)B中的鸟类种数，C是样本(或群落)a和b中共有的鸟类种数[5-6]。

2.2.4 不同生境群落的优势种

本研究统计牧马河国家湿地公园不同生境群落的鸟类优势种，计算公式为

Ti=Ni/N，

其中Ti为群落中优势种指数，Ni为群落中第i个物种的个数，N为群落中物种总个数。当Ti≥10%时，该物种为优势种，当10%>Ti≥1%时，该物种为常见种，Ti<1%时，该物种为偶见种。

3 结 果

3.1 鸟类多样性

调查结果显示，陕西牧马河国家湿地公园共有鸟类17目40科105种。各科鸟类在种数上存在较大差异。种类较多的科有鸭科(Anatidae)、鹭科(Ardeidae)、鹬科(Scolopacidae)、噪鹛科(Leiothrichidae)等，这4科的种数分别为12种、10种、7种、6种，分别占总数的11.43%、9.52%、6.67%、5.71%。雀形目鸟类41种，占鸟类总数的39.05%。鹈形目鸟类有朱鹮(Nipponianippon)、大白鹭(Egrettaalba)、苍鹭(Ardeacinerea)等2科11种，占总数的10.48%。雁形目鸟类有小天鹅(Cygnuscolumbianus)、鸳鸯(Aixgalericulata)、豆雁(Anserfabalis)、赤麻鸭(Tadornaferruginea)等12种，占总数的11.43%。鹰形目鸟类有金雕(Accipiterchrysaetos)、雀鹰(Accipiternisus)等猛禽4种，占总数的3.81%。鹤形目鸟类有白骨顶(Fulicaatra)、白胸苦恶鸟(Amaurornisphoenicurus)、普通秧鸡(Rallusaquaticus)3种，占总数的2.86%。鸻形目鸟类有反嘴鹬(Recurvirostraavosetta)、鹮嘴鹬(Ibidorhynchastruthersii)、凤头麦鸡(Vanellusvanellus)等4科14种，占总数的13.33%。佛法僧目鸟类有蓝翡翠(Halcyonpileata)等2科4种，占总数的4.76%。调查的鸟类中，中国家Ⅰ级保护鸟类有朱鹮和金雕2种，属国家Ⅱ级保护的鸟类有小天鹅、红隼、鸳鸯、红脚鸮(Outsscops)、雀鹰、普通鵟(Buteobuteo)、赤腹鹰(Accipitersoloensis)、斑头鸺鹠(Glaucidiumcuculoides)、短耳鸮(Asioflammeus)9种(表1)。

续表

注：居留型：●留鸟，▲夏候鸟，■旅鸟，▼冬候鸟；区系：□古北种，◇东洋种，○广布种；生境：W湿地，F林地，C农田，R居民点

3.2 区系及群落特征

在湿地公园分布的105种鸟类中，东洋界物种35种，占33.33%；古北种36种，占34.29%；广布种34种，占32.38%。湿地公园内共发现留鸟56种，占53.33%；夏候鸟22种，占20.95%；冬候鸟17种，16.19%；旅鸟10种，占9.53%。鸭科中有半数为冬候鸟，其余为旅鸟；鹭科中半数为留鸟(表1)。

3.3 不同群落间的鸟类多样性和鸟类均匀性

调查结果显示，在湿地公园内的4种生境群落中，湿地群落鸟类的多样性最高，其中71.43%的鸟类均在湿地公园的湿地群落中出现，主要鸟类种类有雁形目、鹈形目和鸻形目等。而且湿地群落中鸟类的均匀性也是最高。在牧马河国家湿地公园的4种生境群落中，鸟类多样性的排序结果：湿地群落>林地群落>农田群落>居民点；鸟类的均匀性排序结果：湿地群落>林地群落>农田群落>居民点(表2)。在牧马河国家湿地公园的4种生境群落中，林地群落与农田群落的鸟类物种相似性最高(X=0.69)，农田与居民点间鸟类物种相似性次之(X=0.5)，湿地群落与林地群落间鸟类相似性最低(X=0.31)(表3)。湿地群落中鸟类的优势种为赤麻鸭和绿头鸭(Anasplatyrhynchos)，林地群落为树麻雀(Passermontanus)，农田群落为树麻雀、灰鹡鸰(Motacillacinerea)和白鹡鸰(Motacillaalba)，居民点为白鹡鸰和家燕(Hirundorustica)。

表2 陕西牧马河国家湿地公园不同生境群落中鸟类多样性、均匀性及优势种

表3 陕西牧马河国家湿地公园不同生境群落间的鸟类相似性

4 讨 论

根据郑光美《中国鸟类分类与分布名录》[7]的鸟类分类系统，在陕西牧马河国家湿地公园内共记录到鸟类105种，隶属于17目40科，占陕西秦岭与大巴山地区的鸟类种数(475)的22.11%[8]。可见当地鸟类资源相对丰富。在记录到的105种鸟类中，鹈形目、鸻形目和雁形目的物种数共有37种，占非雀形目鸟类种数的75.81%，占湿地公园内鸟类物种总数的35.24%。因此，鹈形目、鸻形目和雁形目是陕西牧马河国家湿地公园的湿地水鸟的主要组成部分。这些结果说明湿地水鸟在牧马河国家湿地公园鸟类群落占据了较大的物种优势，体现了牧马河湿地公园的湿地鸟类群落的组成特点。

牧马河国家湿地公园的鸟类群落以留鸟型居主导地位，占总数的53.33%，这一特点与长江流域其他湿地公园的鸟类居留型特征基本一致[9-11]。究其原因，虽然牧马河国家湿地公园位于长江流域上游，但是湿地公园所处纬度仍然较低，而且位于秦岭—巴山之间的汉中盆地，气候温暖，同时食物资源充足，有利于鸟类的越冬与繁殖。例如在其他地区白鹭一般是候鸟，而在牧马河国家湿地公园内为留鸟，一年四季都在湿地公园内觅食。在冬季，牧马河国家湿地公园成为绿头鸭、绿翅鸭等雁形目鸟类的越冬场所，经常可以观察到几百上千只的雁形目鸟类集成大群觅食休息。

牧马河国家湿地公园在动物地理区划上属于古北界与东洋界的交界地区。我们的研究结果显示鸟类的古北种与东洋种的比例相近。国家一级保护动物朱鹮，国家二级保护动物小天鹅、鸳鸯等古北种，陕西省重点保护动物中白鹭、白鹭、牛背鹭等东洋种，都在牧马河国家湿地公园内观察记录到。由于鸟类具有较强的飞翔能力，它们的活动范围一般比较大；而且鸟类的活动空间区域还可以随着季节气候的变化而变化，有些鸟类(例如雁形目)还具有迁徙现象，这些因素可能导致湿地公园内的鸟类分布型成分出现南北混杂的现象。

牧马河国家湿地公园不同生境群落的鸟类物种多样性具有较大差异，导致这种鸟类多样性差异的重要因素可能是湿地公园内生境结构复杂性的差异。Shannon-Wiener多样性指数具有二元性特征，反映的是物种丰富度和均匀度两项特征，因此可以定量地反映出牧马河国家湿地公园内不同生境群落之间的鸟类多样性结构特征[12]。在牧马河国家湿地公园内的4种生境群落中，湿地生境鸟类群落多样性指数和均匀性指数最高。主要原因可能是由于湿地生境的空间异质性最高，在牧马河湿地生境分布着丰富的水生植物、浮游生物、底栖动物、昆虫和鱼类等，因此在牧马河湿地公园的湿地生境内鸟类的食物丰富，而且具有较好的隐蔽条件；这些环境因素可以吸引大量水鸟前来觅食、栖息、繁殖和越冬。根据生态系统食物网的营养级原理，群落的物种多样性越高，群落的营养通道就越广，因而群落结构就越稳定[13]。因此，牧马河国家湿地公园内湿地生境具有最大的稳定群落结构。

鸟类群落间的相似性是研究和比较群落结构特征、组织水平及其功能的一个重要指标[14]。牧马河国家湿地公园内林地群落的鸟类组成与农田群落鸟类的组成相似性最高为0.69；其次是农田群落鸟类组成与居民点鸟类组成；湿地群落鸟类组成与林地群落鸟类组成之间的相似性指数最小为0.31。牧马河国家湿地公园内湿地群落鸟类组成与其他3种生境类型的相似性均较低，小于0.50，表明牧马河国家湿地公园内湿地群落与其他3种生境的群落结构具有较大差异。导致这种结果的原因可能是湿地鸟类对环境变化非常敏感，牧马河湿地公园内湿地生境与其他3种生境类型环境差异较大，导致群落结构也具有较大的差异，群落环境可以通过影响鸟类食物资源(如植物、昆虫等)的种类组成和数量分布，进而对鸟类的种类、数量及其群落结构产生影响[15]。