河南省域青头潜鸭的分布及种群变动

2020-12-11 03:31张艺凡董睿龙刘东洋邓培渊李长看
河南科学 2020年11期
关键词:青头民权栖息地

张艺凡, 董睿龙, 李 杰, 刘东洋, 张 珂,邓培渊, 李长看

(1.河南黄河湿地国家级自然保护区三门峡管理处,河南三门峡 472000; 2.河南鸟类学会,郑州 450044;3.民权黄河故道国家湿地公园管理局,河南民权 476800; 4.河南新乡国家级鸟类自然保护区,河南封丘 453300;5.湍河国家湿地公园管理局,河南邓州 474100; 6.郑州师范学院,郑州 450044;7.河南省涉鸟故障工程技术研究中心,郑州 450044)

青头潜鸭(Aythya baeri)隶属于雁形目(Anseriformes)鸭科(Anatidae),曾广泛分布于从东北亚到东南亚并印度次大陆的广大地区(BirdLife International,2001). 历史上曾因该物种数量大、分布广而成为中国重要的狩猎鸟类之一[1]. 20世纪90年代以来,青头潜鸭的分布区域分散且狭小,数量急剧下降,种群极其稀少.2012年被世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录列为极危(CR)物种[2]. 目前对青头潜鸭栖息地及种群变动的研究、报道仅有黑龙江林甸、江西九江[3]、河北衡水湖[4]、湖北武汉[5-6]、安徽池杉湖[7]、吉林向海[8]等.河南省域是目前已发现的青头潜鸭的主要栖息地与繁殖地之一,对于该极危物种的保护具有重要价值,尚未见专题研究报道.

1 研究方法

1.1 调查方法

2012年2月—2020年3月,采用定点监测法、直接计数法、同步调查法、远红外相机监测等,对河南省域的主要湿地进行调查. 日常监测与集中调查相结合,共进行约50次集中调查. 2016年11月5—6日,2019年1月19—20日,在河南省33处湿地开展水鸟同步调查期间,对青头潜鸭进行专项同步调查. 依据对青头潜鸭监测的种群数量、居留类型、繁殖情况等基础信息,结合各栖息地管理机构技术力量、配合意愿等实际开展监测与深入研究.

青头潜鸭栖息地调查方法:主要基于青头潜鸭实际活动位点的栖息地取样调查法,利用栖息地与未利用栖息地比较法.

1.2 主要调查器材

使用10×32 望远镜(ZEISS Conquest HD)、22~65×单筒望远镜(HARPIA 85T×FL)观察;400、600、800 mm长焦数码相机(Canon EOS 1DX Mark II)拍照、录像. 2017年开始安装远红外相机(红鹰EIS)监测,共计35台,包括陈桥湿地、民权湿地和三门峡鼎湖湾湿地. 2020年,对人工辅助繁殖放归的2只青头潜鸭安装GPS卫星追踪器(HOLUX M-241),以获得相关研究资料. 用自制“透明度盘”进行水质透明度测定.

2 研究区域概况

河南省地处暖温带与亚热带过渡区域,位于110°21′~116°39′E,31°23′~36°22′N,地势西高东低,北、西、南三面,太行山、伏牛山、桐柏山、大别山沿省界呈半环形分布,中东部为黄淮海冲积平原,西南部为南阳盆地. 无霜期180~240 d,年均降水量500~900 mm,区域内湿地类型多样,雁鸭类资源丰富.

河南省曾是青头潜鸭迁徙通道[9]. 近年有文献记述豫西为旅鸟,豫东为夏候鸟或旅鸟[10].项目组于2012 年开展青头潜鸭监测研究,2012 年2月首次在河南省中牟县雁鸣湖湿地区域监测到5只青头潜鸭[11].

黄河河南段长711 km,系典型的河流湿地,含有水域、沙洲、滩涂、灌丛、草甸等各种类型.区内水生植物丰富,适生面广且有南北植物汇合的过渡性特点,周边农田广袤、农作物品种丰富,生境的多样性和丰富的野生动植物资源,为鸟类提供了良好的栖息、觅食环境. 黄河南段横亘于中国3 条候鸟迁徙路线的中线上,是重要的鸟类繁殖地、候鸟越冬地和停歇地[12-13].

调查显示,河南省区域青头潜鸭栖息地呈点状分布,已确认8 处青头潜鸭栖息地,5 处位于黄河及其故道湿地(图1).

图1 河南省域湿地青头潜鸭栖息地分布Fig.1 Distribution of Aythya baeri in Henan Province

2.1 三门峡黄河鼎湖湾湿地(110°68′00″E,34.58′82″N)

河南三门峡黄河湿地国家级自然保护区位于河南、陕西、山西三省交界处. 青头潜鸭栖息地位于核心区的鼎湖湾湿地,该湿地远离居民点,交通不便,湿地面积广阔,芦苇(Phragmites communis)、香蒲(Typha orientalis)、莲(Nelumbo nucifera Gaertn)、藻类等水生植物丰富多样,鸟类种类及种群规模较大,系青头潜鸭良好的栖息地.

2.2 郑州中牟雁鸣湖湿地(114°06′98″E,34°86′13″N)

雁鸣湖湿地由1995 年建设的黄河灌渠沉沙池演化而成,面积约350 hm2,挺水植物芦苇、香蒲、水葱(Scirpus validus)等发育良好,生物多样性丰富,曾系青头潜鸭的栖息地.

2.3 新乡封丘陈桥湿地公园(114°13′53″E,34°94′22″N)

陈桥湿地位于河南新乡黄河湿地鸟类国家级自然保护区(114°13′53″~114°52′30″E,34°53′13″~35°06′21″N)的中部实验区,面积约124 hm2. 系黄河故道湿地,该湿地是许多珍稀鸟类的繁殖及栖息地,也是我国候鸟迁徙的重要驿站之一[14],湿地由道路与挖塘清淤堆积的湖堤分割成“田”字形.

2.4 商丘民权黄河故道国家湿地公园(115°11′56″~115°25′41″E,34°37′16″~34°42′48″N)

民权黄河故道国家湿地公园位于华北平原中南部,以黄河故道为主体,包括引黄河道及鲲鹏湖、秋水湖、龙泽湖. 由西北向东南呈带状走向,长52.4 km,水面平均宽约1000 m,平均水深3 m,总面积2 303.5 hm2. 该湿地公园自然环境良好,保护区水域广阔,水生生物多样性丰富,分布鸟类149种,隶属15目46科[15].

2.5 郑州龙子湖湿地(113°81′27″E,34°79′70″N)

郑州龙子湖湿地公园水域面积约95 hm2,水体规模约220万m3. 系引黄河水补给形成的人工湿地,水体均深2 m,部分近岸浅水区域种植挺水植物芦苇、香蒲,为水鸟繁殖、越冬提供良好的栖息地.

其余3处各仅有1次监测记录的区域为:南阳湍河国家湿地公园(112°10′54″E,32.70′48″N),南阳白河国家湿地公园(112°30′54″E,33.10′48″N),商丘虞城县孟渚泽湿地湿地公园(115°50′51″E,34°22′38″N).

3 结果

3.1 典型栖息地分析及种群变动

基于青头潜鸭实际活动位点的栖息地取样调查及利用栖息地与未利用栖息地进行比较研究结果表明:青头潜鸭繁殖期栖息地(繁殖地)选择基本要素为水域面积不小于1 hm2,水域深度100 cm左右,水质透明度大于80 cm(栖息地环境);水中有孤岛(沙洲、田埂),隐蔽度高,密生芦苇丛、香蒲等高杆植物,巢位高出水面50~100 cm(巢址);水生生物多样性较为丰富(食物),人为及天敌干扰度较低(安全).

青头潜鸭越冬期栖息地选择较为宽泛,优先选择水域较为宽阔、水域较深的区域;对芦苇荡、香蒲丛等隐蔽条件选择不严苛,比较容易被发现,多采用聚群活动,同宿同飞,警惕性高,以快速飞离躲避敌害.

3.1.1 三门峡湿地青头潜鸭种群变动 青头潜鸭栖息地位于核心区的鼎湖湾湿地,地理坐标为111°40′19″E,34°35′40″N. 2009年即有青头潜鸭观察记录,但监测持续性数据有限,基本信息尚不明晰(表1).

表1 三门峡鼎湖湾湿地青头潜鸭种群数量Tab.1 Population size of Aythya baeri in Dinghuwan Wetland,Sanmenxia

该区域湿地主要由黄河河道、万亩荷塘、千亩鱼塘、半天然湿地组成,是青头潜鸭理想的栖息环境. 因缺乏长期、持续的监测记录,有待进一步深化监测、研究、保护.

3.1.2 雁鸣湖湿地青头潜鸭种群变动 2012年2月,组织鸟调活动,首次在中牟雁鸣湖湿地监测记录到青头潜鸭,最大种群数量为2014年10月检测到的5只(3♂+2♀),2014年11月后,再无记录到. 雁鸣湖房地产项目开发强度大、湿地退化严重是导致青头潜鸭迁离该区域的主要原因.

3.1.3 陈桥湿地青头潜鸭种群变动 2015年3月,河南省鸟类学会组织鸟调活动,在陈桥湿地首次监测到5只青头潜鸭. 雁鸣湖与陈桥湿地分别位于黄河南北两岸,相距42 km,均系通过控导工程引黄补水维持的半天然半人工湿地. 分析收集的图片、视频、青头潜鸭个体特征、5只种群组成为3♂+2♀等证据,推断系同一种群.

5 年来,项目团队在该区域开展系列持续监测、研究、保护工作. 青头潜鸭种群数量在波动中增加.2019 年繁殖季,监测到成鸟42 只,繁殖巢7 个. 2019 年7 月10 日,同步监测统计到青头潜鸭47 只(21 成+26幼). 青头潜鸭种群以监测当月峰值统计,以2017—2019年为例(图2).

图2 陈桥湿地青头潜鸭种群统计图Fig.2 Population statistic chart of Aythya baeri in Chenqiao Wetland

3.1.4 郑州龙子湖湿地青头潜鸭种群变动 2019年2月3日,首次在该区域监测到青头潜鸭,峰值为2月16日的46只,分别活动于2处尚未冰封的狭小水域,3月5日迁飞. 郑州龙子湖青头潜鸭种群数量变动(当天峰值)见表2. 2020年越冬季,仅2020年2月12日,监测记录到青头潜鸭6只.

表2 郑州龙子湖青头潜鸭种群数量Tab.2 Population size of Aythya baeri in Longzihu Lake,Zhengzhou

3.1.5 民权湿地青头潜鸭种群变动 2017年1月16日,首次在民权黄河故道国家湿地公园监测到4只青头潜鸭[15]. 该区域青头潜鸭峰值为2018年10月22日同步调查,监测到青头潜鸭150只(图3).

图3 民权湿地青头潜鸭种群数量Fig.3 Population size of Aythya baeri in Minquan Wetland

2019年4月5日,民权黄河故道国家湿地公园龙泽湖同一区域监测到青头潜鸭132只. 该区域青头潜鸭种群规模较大,系主要的青头潜鸭栖息地. 2019年6月,监测到青头潜鸭繁殖巢8个,至6月23日,1巢孵化成功离巢,2巢正在孵化,5巢繁殖失败弃巢.

3.1.6 南阳湍河湿地青头潜鸭种群变动 2018年12月12日监测记录到青头潜鸭1只. 查阅河南省水鸟同步调查记录及图片,2016年11月6日,南阳湍河湿地记录到青头潜鸭7只(5♂+2♀). 推断青头潜鸭在该区域为旅鸟或冬候鸟.

3.1.7 南阳白河湿地青头潜鸭种群统计 2019年12月30日,监测记录到青头潜鸭7只.

3.1.8 商丘虞城县孟渚泽湿地青头潜鸭种群统计 2020年3月2日,监测记录到青头潜鸭30只. 分析系相距30 km的民权湿地青头潜鸭沿河道游荡种群.

3.2 河南省域青头潜鸭监测统计

对青头潜鸭8年持续监测研究,目前已确认河南有8处栖息地. 其中河南民权黄河故道国家湿地公园、河南新乡黄河湿地鸟类国家级自然保护区陈桥湿地公园等黄河及其故道湿地已成为青头潜鸭这一极危物种的重要栖息地及繁殖地. 2012年2月—2020年3月,有连续分布的记录、较为稳定的种群、132只最大观测种群,174只的同步调查记录(表3). 经监测、研究表明,近年来河南省域青头潜鸭的分布区域、种群数量整体呈现缓慢增长状态,但极危状况依然没有改变.

表3 河南省域青头潜鸭栖息地及种群统计Tab.3 Habitat and population size of Aythya baeri in Henan Province

河南省域青头潜鸭主要栖息地集中分布于黄河及其两岸湿地. 每年1月中下旬—2月中下旬,黄河河南段进入冰封期. 河南新乡黄河湿地鸟类国家级自然保护区陈桥湿地公园因系静水水域,冬季为枯水期,且大面积区域水深仅余几十厘米,逐渐全部冰封. 黄鼬(Mustela sibirica)、褐家鼠(Rattus norvegicus)、狗、猫等哺乳动物通过冰封湖面侵入湖心岛青头潜鸭领域,安全受到威胁,尤其是无法获取充足的食物,青头潜鸭迁离该区域[16].

陈桥湿地与民权黄河故道湿地相距86 km,与郑州龙子湖湿地相距64 km,皆为通过灌渠引流黄河水维持的半人工湿地,水体相通. 3处湿地监测青头潜鸭的数量变动,此消彼长,甚至个别特征突出的个体影像,证明其存在近距离迁移行为. 陈桥湿地每年1月下旬—2月底消失的青头潜鸭并未远距离迁徙,而是就近沿着黄河河道向东(下游)迁到民权湿地(2018 年),向西(上游)迁到郑州龙子湖湿地(2019 年). 由此可以推断,青头潜鸭在该区域为留鸟,因水域冰封,食物短缺,进行短时期(约40 d)、近距离(约100 km)迁移,并在周边区域湿地游荡.

4 讨论

4.1 青头潜鸭种群全球分布现状

文献记载,青头潜鸭繁殖地为俄罗斯东南部、中国东北,蒙古东部,朝鲜;迁徙过境中国华北、中部、西南;越冬地为中国南部、东南亚国家;种群数量庞大.

近几年,在传统越冬地孟加拉国、缅甸、泰国都没有监测到较大的越冬青头潜鸭种群. 2013年繁殖季,俄罗斯仅监测到5只青头潜鸭. 青头潜鸭全球种群数量不超过700只成熟个体(BirdLife International,2016)(图4).

图4 青头潜鸭世界分布图(仿丁长青,2019)Fig.4 Distribution of Aythya baeri in global

与中国其他地区相比,河南近55 a来低温出现的日数显著减少[17]. 由于青头潜鸭全球适宜栖息地的减少;气候变暖,河南黄河湿地冰封期缩短;河南局部湿地环境改善;生态保护力度加大;青头潜鸭适应性变化等原因. 目前,河南省域黄河湿地已成为极危物种青头潜鸭主要栖息地、繁殖地之一.

监测、研究表明青头潜鸭习性发生适应性变化. 居留类型发生分化,从传统的候鸟部分转化为留鸟,如河南陈桥湿地、民权湿地等. 传统的繁殖地为俄罗斯的阿穆尔边疆区、滨海边疆区等地与中国的黑龙江省等,目前已难以发现青头潜鸭. 2017年以来,在河南陈桥湿地(2017)、民权湿地(2019),河北衡水湖(2018),湖北武汉(2018)等监测到繁殖群体及成功繁殖现象.

4.2 青头潜鸭致危的主要因子分析

青头潜鸭致危的原因复杂,以河南省域为例进行分析.

4.2.1 人为干扰度增加 人进鸟退是严酷的现实,人类活动加剧之处,鸟类被迫迁离. 青头潜鸭筑巢优选于较为开阔水域中的沙洲、湖堤上芦苇、香蒲丛中. 近年来的持续监测表明,导致弃巣(毁巣)、弃卵(毁卵)等繁殖失败的主要因子依次为:水位上升淹没巣区或小池塘干涸>人为捡拾鸟卵或破坏巢区植被>黄鼬、鼠类等天敌捕食.

如某湿地公园2018年5—11月,因清淤调节库容,水位短期内快速升、降,落差达100 cm. 被监测的搭建在湖中、露出水面约40~60 cm土埂上芦苇丛中的青头潜鸭巣区被尽数淹没,导致繁殖失败. 2019年6月,一处荷塘中央的沙洲上监测到青头潜鸭筑巢行为,已产卵1枚,但养殖户为鱼获而排水,一夜之间湖底近乎裸露,与周边陆地连通,导致青头潜鸭弃巢. 青头潜鸭巢固着性强而常被淹没,繁殖区水位控制是保障青头潜鸭繁殖成功率的有效途径[1].

某城市湿地公园为净化环境,2—3月份清除枯黄的挺水植物芦苇、香蒲,夏季清除藻类等沉水植物系列非科学行为,不仅污染水体,而且严重惊扰青头潜鸭等水鸟,导致其迁离.

4.2.2 适宜栖息地急剧减少 基于青头潜鸭实际活动位点的栖息地取样调查法,利用栖息地与未利用栖息地进行比较. 潜鸭类对栖息地要求较河鸭类严苛,包括水域的开阔度、巢区的隐蔽度、孤岛沙洲相距水面的高度、潜水水域的深度、水质的透明度、采食水生动植物的丰度等. 目前,适宜青头潜鸭的天然栖息地日益减少,主要原因有:①湿地严重退化. 出现湿地面积减少,湿地不湿,植被退化,生态环境质量下降. ②开发和围垦湿地的情况比较普遍. 开发、围垦湿地,导致湿地面积减少,生境破碎,湿地质量下降. ③污染现象比较严重. 生产方式比较粗放,工业废水,未被农作物吸收的农药、化肥、禽畜粪便随雨水流入河道、湖泊,对水质影响较大.

4.2.3 黄鼬、褐家鼠等天敌捕食 安装在陈桥湿地、民权湿地繁殖区的远红外监控相机,仅2019年繁殖季就监测到2巢青头潜鸭亲鸟被黄鼬攻击,卵被叼走、咬碎或吞食,导致青头潜鸭繁殖失败. 黄鼬善游泳,对筑巢于湖心岛、芦苇丛的青头潜鸭威胁极大,系青头濒危的主要原因之一. 褐家鼠等鼠类对青头潜鸭繁殖威胁较大,2019年6月28—30日,连续3晚监控到褐家鼠侵入青头潜鸭巢区捕食[16]. 流浪狗、猫等对青头潜鸭栖息、繁殖的威胁不容忽视.

4.2.4 配对成功率、繁殖成活率较低 以陈桥湿地监测统计青头潜鸭雄性与雌性之比约为3∶2(N=42),利用弃卵辅助孵化成功,发育到成体的2只青头潜鸭都为雄鸭,雄性个体数量大于雌性个体约20%. 每年能成功配对且繁殖后代的略高于30%,卵的孵化率约为86.7%(N=30),幼鸟从孵化出巢成活到独立生活的亚成体的比例27.3%,繁殖成功率较低是青头潜鸭急剧濒危的主要原因之一.

4.2.5 极端气候因子影响 繁殖期通过新陈代谢产热保持高而恒定的体温对幼鸟的生存至关重要[18]. 幼鸟体温调节机制尚不完善,繁殖期气温变化,尤其是急剧降温极易导致幼鸟死亡. 越冬期的极端气候,低于0 ℃且持续多日严寒,导致湿地静水水域冰封,青头潜鸭缺少食物,栖息地被陆生兽类侵扰等,是主要威胁因素.

4.2.6 缺乏有效的管理保护机制 目前对青头潜鸭的认知尚处于起步阶段,该物种辨识度较低,栖息地选择和分布现状信息有限,生态生物学习性了解甚少. 保护工作虽初见成效,但更多是基于学界与环保公益团体的热情与坚守,相关部门的支持合作有待进一步统筹与强化.

2019年,青头潜鸭主要分布在中国,在中国之外的野生个体数量仅约为20只. 中国对于青头潜鸭这一极危物种的存亡起着决定性的作用.

近年来,国家林业与草原局支持组织成立了“中国青头潜鸭保护与监测工作组”,积极推动《中国青头潜鸭保护行动计划》的编制和实践工作. 2019年,国家林业和草原局建议青头潜鸭列为国家Ⅰ级重点保护野生动物(护综函2019·101 号). 在河南省林业局的协调下,研究团队依托相关湿地积极推动青头潜鸭的监测、研究、保护. 为推动对青头潜鸭物种的繁育研究,2019年繁殖季,对发现的青头潜鸭弃巢中的弃卵进行人工辅助孵化等,目前已取得初步成效,正进一步开展研究与保护工作.

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