淮北绿金湖湿地水鸟多样性研究

胡 龑 ，武皓天，张 俊，张晓旭，崔思远，周秀杰，刘 飞①

（1.淮北市林业局 安徽 淮北235000；2. 淮北师范大学 生命科学学院，安徽 淮北235000）

0 引言

淮北绿金湖是由于土地沉陷积水而形成的永久性积水区域. 湿地生态系统具有较高的生物生产力，其生态效益显著［1］. 绿金湖区域经过多年的生态修复，除了调节气候、净化水质、保护生物多样性、改善人居环境、建设绿色生态城市等方面的生态功能，还具有调整资源型城市产业结构、实现资源枯竭型城市可持续发展的社会功能. 但是，塌陷区湿地受到人类活动的强烈干扰，因此，对塌陷区湿地生物多样性进行评价，进而合理利用和科学保护塌陷区湿地显得尤为重要［2］. 水鸟是湿地区域高等生物类群，是整个湿地生态系统中重要的组成部分，是地球生物多样性中的重要组成部分，在生态系统功能和生态系统服务中发挥着重要作用［3-7］. 水鸟对环境、气候变化较为敏感，可在适宜栖息地之间主动迁徙，是监测环境、气候变化的重要指标［8］，同时在维持湿地区域中生态系统的能量转换和维持生态平衡等方面有着重要的作用，因此，可将鸟类作为研究湿地范围内环境变化和生态平衡的指示生物，以其数目、种类分布情况作为衡量环境优劣的指标. 同时鸟类作为湿地区域内最高级的消费者，可以帮助人类了解湿地范围内的环境风险提供科学依据.

1 调查及分析方法

1.1 研究区域

淮北市（33°16′N～34°10′N，116°24′E～117°03′E）位于安徽省北部地区，是黄淮平原的重要组成部分，位于我国候鸟东部迁徙路线上. 该区气候属温暖带半湿润季风气候，年平均温度为14.625 ℃，年降水量为854 mm.

目前淮北地区有3 大湿地区域，总面积约达10 000 hm2，其中永久性水面4 000 hm2，季节性水面5 000 hm2，荒洼沼泽1 000 hm2［9］. 绿金湖湿地位于市区中南部，是淮北岱河煤矿等采煤塌陷所形成的人工塌陷湖泊. 塌陷湖泊形成时间短，湖床平坦，水体相对封闭，空间动态变化大，其成因、演变与我省的河迹洼地型、地壳构造型和泻湖型等天然湖泊明显不同，在全国范围内极为典型独特.

1.2 研究方法

在研究区卫星影像、土地利用现状图的基础上选取典型地段进行布点［10］. 根据研究区的自然环境特征，将其划分为5种生境：湖面明水区域、泥滩地带、芦苇荡、农田以及树林灌丛.

2019年1-12月，采用样线法和样点法相结合的方法，以肉眼观察为主，采用单、双筒望远镜及专业拍照相机进行辅助. 每次观察时间间隔多于一周少于两周，选择鸟类活动高峰期观察3～5 h，参加人员4～8名.

根据绿金湖的地域情况划定8个样点，每隔两个样点划分一条样线，为保证实验的严谨性和科学性，每次调查时的行进轨迹严格按照此前调查的路线进行.

1.3 计算方法

为保证动态数据的稳定性，采用直接记录观察数值，并按照最大值保留法处理数据［11］，将得到的影像资料根据《中国鸟类野外手册》对其进行鉴定和分类.

采用辛普森多样性指数（Simpson′s diversity index，D）区分占据优势地位的种群. 其中D≥0.05则为优势种，0.005≤D≤0.05为常见种，D＜0.005则为少见种或偶见种［12］.

鸟类均匀度指数采用Shannon-Wiener 指数（H）和Pielou 指数（J）计算，采用优势度（Y）计算优势种［13］.

式中：ni为第i个种的个体数目；N为群落中所有种的个体总数；s为群落内的物种数；H为Shannon-Wiener多样性指数.

2 结果与分析

2.1 鸟类组成及特征

共记录鸟类8目13科33种2013只（见表1），其中国家Ⅱ级保护动物3种（白琵鹭Plɑtɑleɑ leucorodiɑ，小天鹅Cygnet，鸳鸯Aix gɑlericulɑtɑ），国家“三有”鸟类（即被列入《国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的动物名录》中的鸟类）11种，安徽省地方重点保护鸟类4种（斑嘴鸭Anɑs poecilorhynchɑ，大白鹭Egrettɑ ɑlbɑ等）. 季节型中，有留鸟9 种（占27.3%），夏侯鸟6 种（占18.2%），冬候鸟14 种（占42.4%），旅鸟4种（占12.1%）. 区系组成包括古北界种8种（占24.2%），东洋界种9种（占27.3%），广布种16种（占48.5%）. 在5类生境中，水域中的物种数和个体数最多，多样性指数和均匀性指数也高于其他生境；农田生境鸟类种数和数量最少，多样性指数和均匀度指数也较低.

绿金湖湿地有优势种4种（鸬鹚Phɑlɑcrocorɑx，夜鹭Nycticorɑx nycticorɑx，黑水鸡Gɑllinulɑ chloropus，白骨顶Fulicɑ ɑtrɑ），占12.1%；常见种9种，占27.2%；偶见种或少见种20种，占60.7%（见图1）. 偶见种或少见种的数目占据明显优势. 在季节型水鸟分类中，冬候鸟的比例所占最高，其次为留鸟、夏候鸟，占比最少为旅鸟（见图2）.

图1 绿金湖鸟类优势等级占比分布图

图2 绿金湖季节型鸟类占比分布图

表1 绿金湖湿地水鸟名录

2.2 季节型水鸟资源异质分析

鸟类多样性是生物多样性的重要组成部分，是衡量一个地区生态环境质量和自然保护价值的重要指标之一［14］. 整体候鸟类型上，呈现出古北界鸟类和东洋界鸟类夏冬春秋两季迁徙的现象. 调查区域内以冬季（十月、十一月和十二月）鸟类种类和数目最多，分别为21 种和744 只，其均匀度指数也最高为1.463 6. 夏季时鸟类大多迁徙，在鸟类资源的统计中候鸟占据绝大部分，群落组成较为稳定，所以均匀度指数和多样性指数也较高（见表2）.

表2 季节性鸟类统计数据表

2.3 生境间水鸟群落异质分析

鸟类群落多样性（包括物种组成和种群数量）在受环境因子和生物因子所影响，如水分、周围植被、繁殖地等的影响而变化［15］. 因此水鸟在不同类型生境内的分布可以作为该类型生境生态环境质量好坏的评价标准，同时也是政府干预程度的指标之一. 在五类不同生境环境绿金湖面明水区域的物种数目和个体数量最多，分别为17种和876只（见表3），占据明显优势，鸟类多样性指数和均匀度指数也明显高于其他生境，分别为2.048 3和3.833 2. 而农田范围内鸟类数目和物种数均为最低，分别为4种和43只（见表3）.

表3 绿金湖各类生境中鸟类资源调查情况

一些在特殊时间出现或在某种生境中分布的鸟类，不论它的种群数量大或小，都能代表它所栖息地域的情况和特征［16］. 水鸟对于生存环境的改变是非常敏感的，可以作为环境变化的指示生物. 因此，通过研究不同环境内水鸟多样性的异同，可进一步分析鸟类对生境的适应性. 在绿金湖水鸟调查期间同时也调查了南湖湿地鸟类资源的多样性. 南湖湿地是中国首个在煤矿开采形成的塌陷区上建立的国家湿地公园，建设已经较为全面，南湖湿地中心偏北位置建设一座称为“鸟岛”的人工岛，上面生长着垂柳等树种，成为鸟类的乐园. 在南湖湿地中树林灌丛中水鸟资源最为丰富，个体数为1 528只，其次才为水域986只，而在绿金湖湿地水域中鸟类资源最为丰富，芦苇荡范围次之. 同时，从物种多样性指数来看，南湖地区树林灌丛多样性指数为3.402 2，为最高，而大面积水域多样性指数为2.436 0，为最低. 树林灌丛中最多的物种数目产生了最高的多样性指数；绿金湖地区树林灌木丛多样性指数为0.981 9，大面积水域为2.048 3. 结果表明，大面积水域并不是水鸟物种多样性的决定性因素. 安徽省的动物地理区位于古北界和东洋界的交界［17］，而淮北市位于安徽省北部地区，属暖温带半湿润性季风气候，同属候鸟东部迁徙路线. 本研究共观察得到鸟类共8目13科33种2 013只，其中以广布种鸟类（16种，占总数48.5%）和东洋界种（9种，占总数27.2%）占据绝对优势.

3 结论与建议

共记录鸟类8目13科33种2 013只，其中国家Ⅱ级保护动物3种（白琵鹭Plɑtɑleɑ leucorodiɑ，小天鹅Cygnet，鸳鸯Aix gɑlericulɑtɑ），国家“三有”鸟类11种，安徽省重点保护鸟类4种. 绿金湖的季节性鸟类，候鸟种类占比最大，其次为留鸟，旅鸟占比最少. 按地域划分，广布种16种，占比最高（48.4%）. 鸟类优势种5种，数量上略呈劣势，表现在湖面水域中物种丰富度及数目最高，农田区域中优势度指数和多样性指数均为最低. 绿金湖湿地水质较好，已经成为众多鸟类的重要越冬地，鸟类大多在人为影响较小的大面积水域上活动，说明绿金湖湿地的人类活动，一定程度上干扰了鸟类的栖息环境. 需要进一步改善绿金湖的生态环境，加大对绿金湖湿地的保护力度，并进行湖滨带生态修复，为水鸟提供更好的栖息环境，打造天人合一的美丽绿金湖.