连云港市4个河口湿地越冬水鸟群落结构及多样性

张 帅，高 帅,李 宁，王 征①

(1.南京林业大学南方现代林业协同创新中心/ 南京林业大学生物与环境学院，江苏 南京 210037；2.南京晓庄学院应用生态研究所/ 南京晓庄学院食品科学学院，江苏 南京 211171)

滨海湿地是海陆交互作用下形成的生态交错带，由连续的近海区域、潮间带区域以及河网、河口、沙滩、盐沼等组成，是生物多样性最丰富的自然生态系统之一[1]。滨海湿地不仅提供了食物、原料等物质资源，也在维持生态平衡、保持生物多样性、调节气候、净化水质和抵御风暴潮等方面起着重要作用[1-2]。滨海湿地鸟类是滨海湿地生态系统中的重要组成部分，对生态系统的稳定起着重要作用。湿地水鸟的种类、数量、分布及生存现状都是客观反映滨海湿地生境质量的重要指标。因此，对滨海湿地鸟类群落结构及多样性进行定期观测，不仅能为水鸟资源的保护提供有效对策，还能用于评价栖息地状况和生态环境变化等[3-5]。

连云港市是东亚-澳大利西亚鸟类迁徙通道的重要节点。市内湿地类型多样，拥有水库、河流、养殖场、盐场和滩涂等，为迁徙路线上的各种水鸟提供了中途停歇、越冬栖息的环境[6]。滨海湿地是连云港市最重要的湿地类型，据统计，连云港市有滨海湿地16.7万hm2，占连云港市湿地总面积的71.6%[6]。市内河网稠密，有17条为直接入海河流，形成了独特的河口湿地类型。河口湿地的动植物资源较为丰富，为候鸟提供了充足的食物和能量来源，是候鸟迁飞路线中水鸟的重要停歇点、食物补给站和越冬地，生态区位十分重要，对鸟类生存具有重要意义[7-8]。但关于连云港市河口湿地水鸟的研究较少[9-10]。近年来，围垦、填海、开发建设等造成河口湿地面积减少，导致水鸟栖息地丧失，进而使得鸟类多样性有所下降，亟需动态监测和保护[8,11]。该研究选取连云港市临洪河口、青口河口、兴庄河口和埒子河口湿地为研究地，分别于2016—2018每年冬季进行水鸟观测，分析水鸟群落结构和生物多样性及其动态变化，并探讨其潜在的影响因素，以期为连云港市滨海湿地越冬水鸟及其栖息地保护和管理提供参考建议。

1 研究区概况

连云港市位于中国沿海中部，江苏省东北部，处于北纬33°59′～35°07′、东经118°24′～119°48′之间。该地属于南暖温带与北亚热带的过渡地带及温湿季风气候区，四季分明，光照充足，雨量适中；年均气温14 ℃，1月平均温度为-0.4 ℃，7月平均温度为26.5 ℃，年均降水量为910～1 030 mm，年均日照时间为2 400～2 630 h[10]。市内有新沂河、新沐河、绣针河、木套河、韩口河、龙王河、兴庄河、青口河和灌河等10余条东西走向的河流，形成了荻水口、临洪河口、青口河口、埒子河口、兴庄河口、灌河口等几大入海口，是连云港市境内大面积滨海湿地的重要组成部分[6]。其中，临洪河口和青口河口位于连云港市区北郊的赣榆区，分别是新沭河和青口河的入海口，两个河口相距约5 km，互望而相连，在其纵向范围内有兴庄河口，而埒子河口则位于较远的市区南郊。这4个河口湿地是候鸟迁飞路线上必经的关键区域，但在近些年沿海新城开发建设中均受到一定程度的干扰，主要影响因素有围填海、围滩养殖和开发建设等[6-7]，致使鸟类栖息地不断退缩和消减，其水鸟多样性现状广受关注。故选取这4个河口进行鸟类调查，研究结果对连云港地区水鸟资源的保护具有重要意义。

2 研究方法

2.1 调查方法

采用样线法和样点法相结合调查越冬水鸟。在2016—2018年每年冬季(12月—翌年1月)进行调查。选择合适的潮汛时间进行调查，一般调查时间段为8:00—11:00和14:00—17:00。每年冬季进行1次调查，4～6人参与调查，3 a的调查时间同期，前后间隔不超过10 d。

样线法：分别在临洪河口、青口河口、兴庄河口和埒子河口及其周边区域设置1条样线，长度为5 km，记录样线两侧各500 m范围内的水鸟种类、数量、生境类型和干扰程度等信息。结合样点法，分别在每条样线上间隔选取2～3个观测样点进行定点观察，观察范围为半径500 m的圆形区域。调查时统计从样圆外向样圆内飞入的鸟类，而从样圆内向样圆外飞出的鸟类则不进行统计，各观测样点间隔1～2 km。4个河口的样线、样点布设均覆盖河口、河口滩涂、水库和开阔水域等生境。借助OLYMPUS双筒望远镜(10×42倍)和Zeiss 85单筒望远镜(30×60倍)对越冬水鸟进行观察。当鸟类集群数量较小时，直接记录各种鸟类的种类、数量等；当鸟类集群数量较大，同时鸟类又处于迅速活动状态，无法准确统计鸟类数量时，通过辅助拍照方式估计集群数量[12]。

2.2 数据分析

鸟类的分类系统、居留型的划分依据《中国鸟类分类与分布名录》[13]。根据每种鸟类数量占鸟类总数量的比例确定优势度和数量级：当占比≤1%时，视为偶见种；当占比为1%～10%时，视为常见种；当占比>10%时，视为优势种[14]。鸟类密度计算公式为

D=N/2LW。

(1)

式(1)中，D为鸟类密度，只·hm-2；N为样线内记录的鸟类数量，只；L为样线长度，102m；W为样线单边宽度，102m。

采用Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(J)和Simpson优势度指数(C)评价不同鸟类群落的多样性，并采用Sorensen相似性指数(S′)比较河口间水鸟的相似性[15-16]。H′、J、C和S′的计算公式分别为

(2)

J=H′/lnS。

(3)

(4)

S′=2c/(a+b)

(5)

式(2)～(5)中，S为鸟类种数；Pi为第i种鸟个体数量占全部鸟种个体数量的比例，%；c为2个群落共有物种数；a和b分别为群落A和B物种数。

利用SPSS 20.0软件进行数据处理和统计分析。所有数据在做进一步统计检验前，采用Kolmogorov-Smirnov方法检验数据的正态性。采用单因素方差(one-way ANOVA)分析4个河口间鸟类种数、数量、密度和多样性的差异，若有差异则用LSD法进行多重比较。描述性统计值用平均值±标准误表示，显著性水平设置为α=0.05。

3 结果与分析

3.1 物种组成

连云港河口湿地共记录越冬水鸟47种，隶属于8目12科。其中，鸻形目鸟类22种，其次为雁形目，有16种。在种群数量方面鸻形目、雁形目和鹤形目鸟类较多；反嘴鹬(Recurvirostraavosetta)、黑腹滨鹬(Calidrisalpina)、灰鸻(Pluvialissquatarola)和蛎鹬(Haematopusostralegus)等水鸟为该区域优势物种。从居留型上看，冬候鸟37种，占78.72%；留鸟5种，占10.64%；旅鸟5种，占10.64%。此次调查记录到国家Ⅰ级重点保护鸟类1种：遗鸥(Larusrelictus)；国家Ⅱ级重点保护鸟类1种：小杓鹬(Numeniusminutus)。根据世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录，该地区共记录濒危(EN)物种1种：大杓鹬(Numeniusmadagascariensis)；近危(NT)物种2种：罗纹鸭(Anasfalcata)、白腰杓鹬(Numeniusarquata)；易危(VU)物种2种：黑嘴鸥(Larussaundersi)、遗鸥(附录1)。累计共有反嘴鹬、蛎鹬、白腰杓鹬、灰鸻和黑嘴鸥5种水鸟的单个河口、单次调查数量超过该物种全球种群数量1%的标准。

不同河口间水鸟的物种组成、优势鸟种和保护鸟类有所差异。临洪河口区域共记录水鸟 29种，隶属于5 目 8科，以鸻形目鸟类(16种)为优势鸟类；共记录国家Ⅱ级重点保护鸟类1种：小杓鹬。兴庄河口区域共记录水鸟21种，隶属于5 目 9科，以鸻形目鸟类为优势鸟类(11种)；记录到国家Ⅰ级重点保护鸟类1种：遗鸥；共有蛎鹬、白腰杓鹬、灰鸻和黑嘴鸥4种水鸟的单次调查数量超过该物种全球种群数量1%的标准。青口河口区域共记录水鸟30种，隶属于7目11科，鸻形目和雁形目为优势鸟类，共有反嘴鹬、蛎鹬、白腰杓鹬、灰鸻和黑嘴鸥5种水鸟的单次调查数量超过该物种全球种群数量1%的标准。埓子河口区域共记录水鸟21种，隶属于5 目 7科，以雁形目鸟类为优势种(附录1)。

3.2 鸟类群落年间比较

连云港河口湿地水鸟多样性见表1～2。从年间水鸟种类变化上来看，连云港4个河口湿地以2017年水鸟种类为最多，为36种；其次是2018年，为32种，2016年为31种。除青口河口外，其他区域2018年水鸟种类均较前2个年度有所减少，即水鸟种类呈现下降趋势(表1)。

从年间水鸟数量上来看，连云港4个河口湿地2017年水鸟数量最多，2016年居中，2018年最少。其中，临洪河口2016年水鸟数量最多，其次为2018年，2017年最少；兴庄河口3 a间水鸟数量呈上升趋势；青口河口3 a间水鸟数量呈下降趋势；埒子河口2017年水鸟数量最多，而2018年数量锐减(表1)。

从年间多样性指数上来看，2017年连云港4个河口湿地水鸟Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均最高，2018年居中，2016年最低；而2016年水鸟Simpson优势度指数最高。其中，3 a间临洪河口和埒子河口水鸟Shannon-Wiener多样性指数先上升后下降；兴庄河口和青口河口Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数呈现上升趋势(表1)。

表1 连云港河口湿地不同年份水鸟多样性

Table 1 Waterbird diversity in different years in Lianyungang estuary wetlands

河口年份鸟类种数鸟类数量/只Shannon-Wiener多样性指数Pielou均匀度指数Simpson优势度指数整个区域20163121 3111.900.550.2520173621 4452.230.620.1320183218 0102.040.590.17临洪河口2016181 3681.570.540.292017133041.830.720.212018131 0231.100.430.55兴庄河口2016166 4961.640.590.272017157 0781.720.640.202018138 3741.730.680.19青口河口20161211 9810.960.390.5820172410 1171.770.560.202018248 1032.000.630.18埒子河口2016101 4661.430.620.322017163 9461.510.540.37201855100.510.320.78

表2 连云港不同河口湿地水鸟多样性

Table 2 Waterbird diversity in different estuary wetlands of Lianyungang

河口鸟类总种数鸟类总数量/只Shannon-Wiener多样性指数Pielou均匀度指数Simpson优势度指数临洪河口292 6951.50±0.100.56±0.040.35±0.05兴庄河口2121 9481.70±0.010.64±0.010.22±0.01青口河口3030 2011.58±0.150.53±0.030.32±0.06埒子河口215 9221.15±0.150.49±0.040.49±0.07

数据用平均值±标准误表示。

在各目的物种组成方面，连云港河口湿地雁形目鸟类种数随时间变化呈增加趋势，鸻形目鸟类种数呈下降趋势，其他目鸟类种数变化不大(图1)；在各目的数量方面，鸻形目、雁形目和鹤形目鸟类年间有一定变化，鸻形目和雁形目鸟类数量呈下降趋势，鹤形目鸟类数量以2017年为最高，2016和2018年鹤形目鸟类数量均较少(图2)。

图1 连云港河口湿地各目水鸟种数组成

3.3 不同河口鸟类群落比较

3 a间，4个河口间水鸟物种数差异未达显著水平(F3,8= 2.11，P=0.177)。鸟类数量由多到少依次为青口河口、兴庄河口、埒子河口和临洪河口，且不同河口间水鸟数量差异显著(F3,8= 28.06，P< 0.001)。不同河口间水鸟密度差异显著(F3,8= 28.09,P< 0.001)，此与水鸟数量的差异一致(图3)。Shannon-Wiener多样性指数(F3,8= 0.887，P=0.488)、Pielou均匀度指数(F3,8= 0.722，P= 0.566)和Simpson优势度指数(F3,8= 1.008，P=0.438)在不同河口间均无显著差异。

数据以平均值±标准误表示；LSD检验，直方柱上方英文小写字母不同表示不同河口间水鸟密度差异显著(P<0.05)。

从水鸟相似性系数上来看，4个河口水鸟群落相似性较高(≥0.600)。其中，兴庄河口和埒子河口水鸟相似性指数最高，达0.714；临洪河口和埒子河口水鸟相似性指数次之，为0.667(表3)。

表3 连云港不同河口湿地水鸟群落相似性

Table 3 Similarity of waterbird communities in different estuarine wetlands in Lianyungang

河口名称临洪河口兴庄河口青口河口埒子河口临洪河口151716兴庄河口0.6001515青口河口0.6070.60016埒子河口0.6670.7140.667

左下三角数据为相似性系数，右上三角数据为共有物种数。

4 讨论与建议

4.1 水鸟群落结构的时空变化及其影响因素

连云港是东亚-澳大利西亚鸟类迁徙路线的重要节点，是水鸟的重要越冬地。笔者研究表明，连云港区域冬季水鸟种数低于南通沿海地区(53种)[10]，但高于东台条子泥地区(37种；笔者调查数据)、上海崇明东滩(45种)[17]和山东黄河三角洲自然保护区(31种)[18]；从鸟类数量来看，共有5种水鸟单个河口、单次调查数量超过该种全球种群数量1%的标准，含4种鸻鹬类和1种鸥类。鸻鹬类对滨海湿地依赖程度较高，笔者发现在兴庄河口单次调查蛎鹬种群数量最大为2 854只次，远超出其1%的标准，说明该河口湿地对该鸟种具有重要意义。据悉连云港已成为蛎鹬在中国最重要的越冬地，数量约占整个东亚种群数量的30%(连云港2010—2013年水鸟同步调查数据)。此外，青口河口单次调查反嘴鹬种群数量最大为9 000只次，亦远超出其1%的标准。4个河口湿地均涵盖河口、河口滩涂、水库和开阔水域等适宜鸟类栖息越冬的生境。调查发现鸻鹬类多集中于河口和河口滩涂，这与潮间带大量的食物来源吸引鸻鹬类集群觅食有关[19]。雁鸭类多集群分布在河口的开阔水域、水库和近海区域，这与其偏好水位较深、水源清洁的生境有关[20]。鸥类常见于各类生境中，这与其食性杂、对河口滩涂及深浅水域均较适应有关。白腰杓鹬、灰鸻、蛎鹬、反嘴鹬、黑腹滨鹬、黑嘴鸥、红嘴鸥和翘鼻麻鸭等种类每年在连云港滨海湿地均有稳固的越冬种群。综上，笔者研究进一步证实了连云港滨海湿地作为水鸟越冬地的生态重要性。

连云港滨海湿地越冬水鸟群落结构呈现一定的时空变化规律。4个河口水鸟数量和密度具有显著差异，但河口间水鸟种数和多样性指数没有显著差异，这可能与各河口区域环境的围垦、开发建设和生境改变等因素有关。临洪河口湿地位于连云港市区北郊，赣榆新城与连云新城之间[7]，湿地动植物资源丰富，据记载鸟类有40科129种，多次发现黑嘴鸥、遗鸥等国际易危鸟类[8]。2016年初始调查时即发现，因近些年连云新城的开发建设，临洪河口生境干扰程度相对较为严重，主要干扰类型有围填海、围滩养殖和旅游开发，研究结果显示临洪河口是4个河口中年均观测水鸟数量和密度最少的，且3 a均未记录到黑嘴鸥和遗鸥，而其他3个河口均记录到黑嘴鸥，兴庄河口记录到遗鸥。水鸟数量和密度减少可能与围填部分滩涂和海域、围滩养殖等导致的栖息地缩减有关，原集群在临洪河口的水鸟已另寻其他栖息地[9-10]。而黑嘴鸥和遗鸥记录的缺失则很可能预示该物种的适宜栖息地已趋于丧失。3 a调查期间，临洪河口鸟类物种数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均呈下降趋势，这与调查过程中发现的临洪河口人类活动频繁、车辆噪音和旅游开发等干扰较大有关。

青口河口和兴庄河口也是连云港较受关注的滨海湿地。这2个湿地生境的干扰类型类似，主要为围滩养殖，干扰程度相对较弱。4个河口湿地中，3 a间水鸟物种数和数量均以青口河口为最多，兴庄河口鸟类数量次之。鸟类群落多样性指数的大小取决于物种种类和数量[21-22]，这2个河口鸟类Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均呈现上升趋势，且单次调查数量达到水鸟1%标准的物种均集中于此，表明这2个区域水鸟资源较丰富。青口河口在2017和2018年物种数呈上升趋势，这与3 a间该区域生境较为稳定、人为干扰较少有关。兴庄河口在2017、2018年物种数略有下降，这种年间波动可能受调查时间、水鸟遇见率和天气等的影响[9,23]。埒子河口湿地位于连云港市区南郊。在早期的港口建设与新土地围垦中，埒子河口部分沿线已经抛填为港区，人为干扰较大，已被划入省生态红线给予保护[6]。此次调查中发现，目前埒子河口湿地生境的主要干扰类型有围滩养殖、矿产资源开发，干扰程度中等。埒子河口记录到的水鸟种类和数量均不多，Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均呈下降趋势，其中，2018年鸟类物种数和数量锐减，直接原因是该样线的一段原有水库、养殖塘生境因当年施工建设遭受破坏，鸟类栖息地丧失，导致种类和数量较前2 a均急剧下降。

总体而言，连云港河口湿地水鸟数量年间差异显著，呈现先上升后下降趋势。这可能与某些水鸟自身数量年际波动有关，也可能与某年份一些水鸟停落的栖息地变化有关[24]。4个河口水鸟多样性差异则受到各区域围垦、开发建设和生境改变等因素影响。

4.2 水鸟资源保护建议

在连云港“一体两翼”港口布局中，临洪河口、青口河口和兴庄河口湿地位于北翼，埒子河口湿地则位于南翼[25]，两翼均处在鸟类迁飞路线上的关键区域，是水鸟重要的食物补给站和栖息地，对鸟类的生存具有重要意义。这些区域在沿海新城开发建设中均受到一定程度的干扰，鸟类栖息地不断退缩和消减。研究表明不同河口水鸟种数和数量的差异应该与区域内开发建设、人为干扰、生境改变程度密切相关。

基于野外观测数据，下一步对连云港河口湿地水鸟的保护应格外重视河口湿地水鸟集中分布的区域，并持续观测水鸟多样性的动态变化规律。其次，应进一步加大对濒危珍稀物种的调查追踪力度并保护其生境，以期为制定物种的保护管理方案、巡护路线和栖息地恢复方案等提供科学依据[26]。