重庆金佛山鸟类区系调查

2020-05-30 10:25赵贵军苗小猛曾德军竭航封孝兰张承露
四川农业大学学报 2020年2期
关键词:金佛山区系群落

赵贵军,刘 嘉,苗小猛,曾德军,竭航,封孝兰,张承露,陈 强

(重庆市药物种植研究所,重庆南川 408435)

鸟类具有较强的活动能力,并存在不同程度的迁徙行为,是生态系统重要组成部分之一。因鸟类对栖息地环境变化存在较强的敏感性,故一般将其作为环境质量的指示性生物类群[1]。研究某一地区的鸟类区系组成对于环境塑造及生态系统平衡的维持都具有关键的作用[2]。

金佛山自然保护区位于重庆市东南端南川区境内,东邻武隆区和贵州省的道真县,南连贵州省的正安和桐梓,西靠重庆市的万盛区,北接南川城区,位于东经 107°00′~107°22′,北纬 28°50′~29°20′。金佛山属川东褶皱地带,兼具四川盆地与云贵高原地形地貌特点,为典型的石灰岩喀斯特地貌山体,海拔多在1 400 m以上[3]。境内雨量充沛、气候温和,为动植物提供了一个良好的天然生存环境,前人对此区的两栖动物、爬行动物[4]及林麝种群数量[5]均进行了初步的调查,取得了一定的研究进展。而目前对于鸟类资源的调查则仅局限于金佛山北坡[6],鉴于此,本研究对该自然保护区的鸟类进行了一次全面的调查,以期丰富保护区鸟类名录数据的同时,为金佛山生态系统的了解和保护提供参考依据。

1 研究方法

1.1 调查方法

从2014年1月至2016年12月,采用样线调查法对该地区(图1)鸟类进行全面调查,具体调查方法见相关文献[7]。根据金佛山区域地形地貌、植被状况等因素,共布设样线25条,具体见表1。所有样线中,最长为10.2 km,最短为2.8 km,具体见图2。2014年1月至2016年12月年,对金佛山区域进行走样调查,主要在春夏秋三个季度在野外调查,每个样带各进行1次调查,冬季整理资料,每条样线的调查小组由2名专业技术人员组成,通过,用30×77单筒莱卡定焦望远镜进行观察,前进时速1.5 km/h以内。在调查过程中,通过鸟类的鸣叫声、飞行姿势等特征来确认其种类,不能确定的鸟类用数码相机拍照记录,并参考《中国鸟类野外手册》[8]进行比对。

1.2 数据处理

鸟类分类系统参照《中国鸟类分类与分布名录》第二版[9],居留状况主要参照《云南鸟类志》[10]并结合实际观察情况进行确定,并根据《中国动物地理》[11]鸟类区系成分的描述进行划分,国家重点保护等级参考《国家重点保护动物名录》[12],濒危等级参照世界自然保护联盟濒危物种红色名录(IUCN)。

1.2.1 多样性指数分析

使用Shannon-wiener多样性指数、Pielou均匀性指数、Simpson优势度指数、相似性指数进行物种水平上的多样性分析。

Shannon-wiener多样性指数[13]:

图1 金佛山地理位置及调查区域Figure 1 Location and sampling area in Jinfo Mountain of Chongqing

表1 金佛山鸟类调查样线Table 1 Line transect of bird survey in Jinfo Mountain

图2 金佛山鸟类调查样线分布示意图Figure 2 Schematic map of bird survey sample line distribution in Jinfo Mountain

Pielou均匀性指数[14]:

Simpson优势度指数[15]:

其中S为鸟类种类数,Pi为第i种鸟的个体数量占全部鸟种的个体数量的比例;Hmax=lnS,Ni为i物种的个体数,N为所有物种的个体总数。

相似性指数:S=2c/(a+b),a是群落A中的种数,b是群落B中的种数,c是群落中共有的种数。

1.2.2 遇见率分析

使用频率指数RB对鸟类遇见率进行计算评定,算法如下:

RB=100d/D×S/D,其中d为遇见某鸟种的天数,D为遇见该鸟种的所有生境的调查总次数,S为遇见该鸟种的总数量。RB≥100为优势种,10≤RB<100为常见种,1≤RB<10为稀有种,RB<1为偶见种。

1.2.3 不同生境鸟类群落间聚类分析

将金佛山地区不同生境鸟类的种类和数量作为变量,利用SPSS19.0软件进行系统聚类分析(组间平均连接法Between group linkage,度量标准Pearson相关性)。

2 结果与分析

2.1 物种组成

综合本次调查和现有资料,发现金佛山分布鸟类共计227种,分属16目49科(表2)。在种类组成方面,金佛山鸟类以雀形目为主,有26科147种,占鸟类种数的64.76%,非雀形目23科80种,占鸟类种数的35.24%。

雀形目中,画眉科(Timaliidae)种类最多,达28种;鸫科(Turdidae)次之,达 25种;莺科(Sylviidae)为18种。其他科的种类都小于或等于10种,其中,科、鸬鹚科、鹳科、隼科、鹦鹉科、草 鸮 科、三趾鹑科、鹤科、雨燕科、戴胜科、拟科、百灵科、黄鹂科、河乌科、旋木雀科、科、啄花鸟科、花蜜鸟科、绣眼鸟科、梅花雀科等20科均仅含1种。

常见种:红尾伯劳Laniuscristatus、灰卷尾Dicrurusleucophaeus、矶鹬 Actitishypoleucos、红嘴相思鸟Leiothrix lutea、蓝翡翠Halcyon pileata等79种,其中雀形目33种,非雀形目46种。

稀有种:金雕Aquila chrysaetos、普通鵟Buteo buteo、四川山鹧鸪Arborophilarufipectus、红翅绿鸠Treronsieboldii、长尾鹩鹛 Spelaeornischocolatinus 等26种,其中雀形目12种,非雀形目14种。

偶见种:鸳鸯Aix galericulata、鸿雁Ansercygnoides、鹊鹞 Circus melanoleucos 鸮、林雕 Bubonipalensis、寒鸦 Corvusmonedula、蓝额红尾鸲 Phoenicurus frontalis等41种,其中雀形目9种,非雀形目32种。

2.2 居留类型

在金佛山分布的227种鸟类中,繁殖鸟类(包括留鸟和夏候鸟)共计180种,占比79.29%;非繁殖鸟类(包括旅鸟和冬候鸟)共计47种,占比20.70%。具体而言,140种为留鸟,占62.2%;46种为冬候鸟,占20.4%;40种为夏候鸟,占17.8%;旅鸟种数仅1种,仅占0.4%。因此,该区域以留鸟为主,其次为冬候鸟和夏候鸟,旅鸟最少。

2.3 区系特征

根据鸟类区系划分原则,金佛山地区鸟类东洋种最多,古北种次之,广布种最少(图3)。其中,东洋种138种,占60.79%,包含45种非雀形目和93种雀形目;古北种55种,占24.23%,包含22种非雀形目和33种雀形目;广布种34种,占14.98%,包含13种非雀形目和21种雀形目。

2.4 群落结构

(1)各生境的群落构成从表3可以看出,阔叶林群落中鸟类种类最丰富,其次为针叶林,灌丛、草丛与竹林之间的种类相对较少,但差别不是很明显。在阔叶林中,鸰科、山椒鸟科、鸫科、莺科、画眉科种类较多。以树鹨Anthushodgsoni、粉红山椒鸟Pericrocotus roseus、红喉歌鸲 Luscinia calliope、棕头雀鹛Alcipperuficapilla 鹟、橙胸姬 Ficedulastrophiata、酒红朱雀Carpodacusvinaceus等为优势种。针叶林、灌丛、草丛与竹林以白鸰Motacilla alba、红嘴相思鸟Leiothrix lutea、山麻雀Passer rutilans等为优势种。

(2)群落的多样性指数金佛山的鸟类多样性指数H'为3.07,5种生境下鸟类多样性指数H'由高到低的排序依次为阔叶林>针叶林>竹林>草丛>灌丛。从均匀度J上看,灌丛的鸟类分布最均匀,针叶林和阔叶林次之,草丛均匀度最低。从优势度指数C来看,灌丛的优势度指数最高,草丛的优势度指数最低。

表2 金佛山鸟类物种组成Table 2 Species Composition of Birds in Jinfo Mountain

表3 不同生境的鸟类群落结构Table 3 Community structure of birds in different habitats

(3)由图3可知,针叶林与灌丛最先聚为一类,系数为0.893 4,说明针叶林与灌丛生境的鸟类群落结构最接近。而针叶林与灌丛的鸟类群落结构与其他3种生境的差异较大。

2.5 珍稀濒危物种

如表4所示,在所记录的鸟类中,国家重点保护的鸟类共有27种,其中黑鹳(Ciconia nigra)、金雕(Aquila chrysaetos)、四川山鹧鸪(Arborophilarufipectus)、红喉雉鹑(Tetraophasis obscurus)等国家Ⅰ级重点保护鸟类4种,苍鹰(Accipiter gentilis)、红隼(Falco tinnunculus)、白鹇(Lophuranycthemera)、白冠长尾雉(Syrmaticusreevesii 鸮)、领角 (Otuslettia)等国家Ⅱ级重点保护鸟类23种。列入IUCN红色名录的有7种,分别是濒危的四川山鹧鸪(Arborophilarufipectus),易危的白冠长尾雉(Syrmaticusreevesii)、鸿雁(Ansercygnoides)、四川旋木雀(Certhiatianquanensis),以及近危的大紫胸鹦鹉(Psittaculaderbiana)、长尾鹩鹛(Spelaeornischocolatinus)、鹌鹑(Coturnix coturnix)。

图3 金佛山不同生境鸟类群落间聚类分析树状图Figure 3 Cluster analysis of avian community structure in different habitats inJinfo Mountain

表4 金佛山自然保护区珍稀濒危鸟类Table 4 The rare and endangered birds in Jinfo Mountain nature reserve

3 讨论与结论

金佛山自然保护区因其优越的气候及环境而成为拥有丰富的珍贵动植物资源的遗传库。区内植物种类繁多,类型复杂多样,已知该山植物共有5907种[3]。鸟类是生态系统重要的组成部分[16],栖息环境的优劣将对鸟类的种群密度、地理分布等方面造成直接影响[17]。鸟类多样性通常与环境多样性成正比关系,因为多样性高的环境可以为鸟类提供多样化的食物类型和栖息条件[18]。金佛山森林植被区系组成复杂,垂直分布明显,为鸟类提供了良好的隐蔽条件和食物资源。2008年,曹长雷等[6]采用样点法调查了金佛山北坡的鸟类资源,发现了鸟类115种,分属10目33科,且有80%为雀形目。2014,张军等[19]对金佛山的鸟类的调查显示金佛山有鸟类129种。本研究中,统计鸟类有227种,分属16目49科,雀形目种数占64.74%,其中画眉科、鸫科、莺科种类最多,体现了森林生态环境组成特点[20]。比以前记载更多的非雀形目鸟类被列入本区名录,表明此次调查较以往更加系统全面,具有更好的代表性和参考意义。同时表明近年来金佛山自然保护区的生态环境在持续变好,这与我国城市化进程的不断推进密切相关,由于农村人口不断涌入城市,造成农村人口急剧减少,从而减少了人类对鸟类的打扰,为鸟类的生存提供了更加优越的环境条件,另一方面说明金佛山的环境保护工作切实取得了积极成效,鸟类种类的增多是显著性标志。一个地区的动物区系(尤其是鸟类区系)本就处于不断的动态变化中[21],本次调查记录鸟类比重庆市綦江区多7目、24科、148 种[22],比重庆市彭水县多 4 目、19 科、109 种[23],比重庆市涪陵区城市多14目、32科、190种[24],鸟类资源增多,表明金佛山生态系统稳定,生物多样性得到了良好的维持及保护。

金佛山生物多样性评价面临基础数据匮乏、时间限制、成本限制等问题,这使替代性的生物多样性评价方法显得十分必要。张荣祖[11]最早介绍了中国两栖类和爬行类物种丰度的相关性;胡慧建等[25]研究了中国保护区、行政区和动物地理亚区鸟类与兽类物种数的相关关系;冯永军等[26]和郑孜文等[27]分别研究了中国鸟类和兽类物种数与其上级分类阶元之间的数量关系等。以上研究为使用区域的鸟类估计兽类,爬行类估计两栖类的物种数量等提供了可能。

李昊民[29]研究提出了以鸟类为指示类群,以观鸟为快速评价手段的一系列替代评价方法:使得评价者在大尺度[30]可以用兽类、鸟类和植物物种数的经验比例“1:5:50”,在中尺度可以套用类群间物种丰度相关函数关系式,在小尺度可以检索“鸟兽比”、“鸟植比”、“鸟爬比”、“鸟两比”等的等值线图,实现对其他类群物种丰度的大致评估。据此我们推断金佛山保护区的兽类大约有46种。

一般而言,鸟类的繁殖区域相对固定,变化细微,繁殖鸟类的组成可较好的描述出鸟类区系特征[31]。金佛山地区植被茂盛,常年气候湿润温和,无严寒、无酷暑,适宜鸟类繁衍生息。因此,金佛山中繁殖鸟类(留鸟和夏候鸟)种数最多,共计180种,占比79.29%,与同为喀斯特地貌的广西弄岗国家自然保护区相似[32]。而对于江苏宝应湖湿地、泉州湾乌屿海岸等湿地生态系统而言,非繁殖鸟类(旅鸟和冬候鸟)则为主体[33-34],表明鸟类居留类型分布主要取决于当地的生态环境特征。

根据中国动物地理区划,金佛山位于东洋界中印亚界华中区西部山区高原亚区[11],并且属亚热带湿润季风气候,温和湿润,四季分明,故而金佛山鸟类区系具有典型的东洋界特色。因华中区与古北界华北区紧密相连,且两者并无明显的自然屏障,动物区系主要呈现出南北混杂的现象[35]。本研究中,鸟类古北种数仅次于东洋种,与区划相同的化龙山国家级自然保护区情况相似[36]。另外,山地植被垂直分带明显,生态条件复杂多样[37]。金佛山属大娄山东段支脉,平均海拔为1 400 m以上,最低海拔340 m,最高峰海拔为2 251 m[38]。因其具有较大的垂直落差,海拔的梯度性形成了多样的生态环境,为少量的广布种亦提供适宜的栖息地。

金佛山自然保护区中鸟类资源较为丰富,包含了30种受保护的和珍稀的鸟类,占比13.22%。其中金雕(Aquila chrysaetos)、苍鹰(Accipiter gentilis)、领角(Otuslettia)等珍稀猛禽种类高达15种,作为食物链较高层的消费者,猛禽种类和数量的多少可作为下层生物种类和数量的一种指示[39],表明金佛山保护区具有较高的生物多样性。值得一提的是,刘正宇等[39]曾于2013年对金佛山药用动物资源进行了调查,并认定四川山鹧鸪(Arborophilarufipectus)为本区已绝迹的12个物种之一,而此次调查结果显示,四川山鹧鸪再次出现于金佛山鸟类名录之中。戴波等[40]研究表明,现存四川山鹧鸪分布格局主要自四川中南部向云南东北延伸。并有研究显示,四川山鹧鸪繁殖力低,受环境影响大,且喜居原始阔叶林或针阔混交林[41]。而金佛山海拔800~1 500 m之间为针阔叶混交林带,1 500~2 000 m之间则为常绿阔叶林带[42],符合四川山鹧鸪对栖境的基本要求。虽已记录到四川山鹧鸪的活动踪迹,但对其群体数量及栖息范围尚不可知。因此,对于本区四川山鹧鸪等珍稀禽类的分布格局调查还需进一步地深入。

4 结论

在金佛山地区共记录鸟类227种,分属16目49科,并以雀形目为主体。繁殖鸟类(留鸟和夏候鸟)占鸟类种数的79.29%;鸟类区系则为东洋种最多,古北种次之,广布种最少;珍稀鸟类占比13.22%。本研究证明金佛山地区鸟类资源丰富,为该地生态系统的了解和保护提供了参考依据。

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