三种孔径雾网网捕鸟类群落结构差异性研究

2021-01-16 03:09杨海洋罗祖奎刘兴旺张交行
凯里学院学报 2020年6期
关键词:食虫凯里孔径

杨海洋,罗祖奎,刘兴旺,张交行

(凯里学院,贵州凯里 556011)

雾网在研究活动高度3 m 以下且隐蔽性较强的鸟类群落方面具有其他调查方法无法达到的效果[1-3],能获取样线法和样点法等方法难以得到的数据.雾网调查在20 世纪70 年代作为一种新的鸟类调查方法已经被应用,但国内雾网用于鸟类群落的研究比较晚[1],且孔径单一,多为3.6 cm孔径的雾网[3-6].除3.6 cm 孔径雾网外,2.0 cm 孔径和2.5 cm孔径的雾网也被学者使用过[2,6],但1.5 cm 孔径的雾网没有使用记载.雾网的孔径不同,可能捕捉到不同大小的鸟类,不同孔径雾网的捕获效力也可能会有差异.通常,3.6 cm 孔径雾网捕获到鸫科和画眉科的鸟类种数较多[3-4,7],2.0 cm孔径和2.5 cm孔径雾网捕获到莺科、鹟科和柳莺科的鸟类种数较多[2,6].但是,在同一个区域范围内同时用不同孔径的雾网捕获鸟类群落结构有什么样的差异却无法知晓,该实验拟同时用3 种不同孔径的雾网捕获鸟类,比较鸟类群落结构的差异性,为鸟类网捕调查提供指导.

1 研究地点和方法

1.1 研究地点概况

研究地点选择在凯里学院(N 26°31'41.22″,E 107°53'17.71″N)校园内,校园面积约112 hm2,位于凯里市西南侧,海拔687 m(图1),距离市区约10 km.学校前有G60 和G320 两条国道,后面有银桂大道和沪昆高速铁路,距离新建的凯里南站约750 m.凯里学院所在地区属中亚热带湿润温和气候,1 月平均温度4℃,7 月平均温度25℃.雨量充沛,四季分明,年平均温度15℃.由于土地石漠化严重,校园两侧的山丘林丛矮小.校园内有人工林,但分布不均,且面积小[8].

图1 凯里学院鸟类网场设置图

1.2 雾网孔径与雾网放置位点

在该研究中,选择1.5、2.5 和3.6 cm 孔径的雾网对凯里学院的鸟类群落进行调查,网场分别设置在凯里学院两侧以及学校后面的草丛中(图1),雾网主要放置在林缘、林窗两种生境中,并根据具体情况选择放置点.

1.3 鸟类捕获

2017年7月至2019年5月,每月不间断的进行网捕,每天至少保留一张雾网在工作.雾网的长×高×孔径为:8 m×3 m×1.5 cm、15 m×4 m×2.5 cm 和15 m×4 m×3.6 cm 3 种.选取的雾网设置位点均清理出长为8~15 m的空场地,同时割除雾网下方地面的杂草,张网方向随地势而定,方向各不相同,但网面与地面垂直,网下纲离地高0~30 cm.用“h·网”表示张网时长[6],每天张网的时间段为6∶00 -19∶00(春夏)或7∶00-18∶00(秋冬).为了提高鸟类存活率,把死亡率降低在1%以下,每隔3 h 观察捕获情况,每天傍晚检查雾网一次(包括雨天),并清理网上落叶枯枝等杂物.对上网的鸟类进行记录、计数、称重、拍照、观察,然后在原地放飞.每张鸟网如有破损情况就及时更换新网,网场位置3~5 d 更换一次.

1.4 数据处理

采用优势种指数、Simpson 指数、Shannon -Wiener 指数、Pielou 指数呈现鸟类群落的结构特征[9].用Jaccard 指数表示鸟类群落的相似性,数据处理利用Software Excel 2010 和Origin 9.0 软件完成.各计算公式如下:

优势种指数(T)iTi=Ni/N,

Simpson指数Cs=1-∑(Ni/N)2,

Shannon-Wiener指数H'=-∑Pi×lnPi,

Pielou指数J=H'/Hmax=H'×(lnS)-1,

Jaccard指数SJ=D(/A+B-D).

其中第i 个物种的数量为Ni,所记录鸟类的总数量为N,第i个物种所占总数的比例为Pi,物种数为S,Hmax为lnS.A、B为不同群落种数,D为相同的种数[10-11].

2 结果与分析

2.1 鸟类群落结构组成

三种孔径雾网共捕获到鸟类62种252只,隶属6 目30 科.其中,“三有”保护鸟类43 种,中国重点保护野生动物名录Ⅱ级保护鸟类2 种,为日本松雀鹰(Accipiter gularis)和红角鸮(Otus sunia).捕获到鹎科的鸟类数量最多,共44 只,占鸟类总数量的17.46%;捕获到鹟科鸟类的种数最多,共10 种,占捕获鸟类种数的16.13%.

从鸟类的居留型[12]、食性[2-3]、生态型[13-14]和区系[15-16]上看,凯里学院鸟类群落主要为鸣禽、留鸟、东洋界鸟类和食虫鸟类(表1).

表1 凯里学院林下鸟类名录

续表1 凯里学院林下鸟类名录

续表1 凯里学院林下鸟类名录

2.2 不同孔径雾网的鸟类群落结构差异性

由食性、居留型和区系分析得出,1.5 cm 孔径雾网捕获的鸟类均是鸣禽,共44 种,食虫鸟类占68.18%(30种)、留鸟占52.27%(23种)、东洋界鸟类占45.45%(20种).2.5cm 孔径雾网捕获的21种鸟类中,鸣禽占85.71%(18 种)、食虫鸟类占52.38%(11种)、留鸟占61.90%(13 种)、东洋界鸟类占42.86%(9 种).3.6cm 孔径雾网捕获的20 种鸟类中,鸣禽占85.00%、食虫鸟类占40.00%、留鸟占60.00%、东洋界鸟类占65.00%.其中,1.5 cm 孔径雾网捕获到鹟科鸟类的种数最多(8 种),2.5 cm 孔径雾网捕获到鹟科鸟类的种数最多(5 种),3.6 cm 孔径雾网捕获到鹎科鸟类的种数最多(4种).

三种雾网中,1.5 cm 孔径捕获到鸟类156 只,平均体重为15.55±0.96 g(图2),优势种为红胁蓝尾鸲(Tarsiger cyanurus);2.5 cm 孔径捕获到鸟类57只,平均体重为46.68±6.09 g,优势种为黄臀鹎(Pycnonotus xanthorrhous)、白头鹎(Pycnonotus si⁃nensis)和红胁蓝尾鸲(Tarsiger cyanurus);3.6 cm 孔径捕获到鸟类39只,平均体重为71.72±7.42g,优势种为发冠卷尾(Dicrurus leucdphaeus)和白颊噪鹛(Garrulax sannio).

图2 不同孔径雾网的鸟类平均体重和生物量

经数据处理得出,凯里学院的平均鸟类网捕率为5.71±1.15只/100 h·网.1.5 cm孔径雾网的网捕率最高,为7.57±1.53只/100 h·网、5.26±0.95种/100 h·网.3.6cm 孔径雾网的网捕率最低,为3.62±1.33 只/100 h·网、2.32±0.62 种/100 h·网(图3).但2.5cm 孔径雾网捕获的生物量最大,为296.17±76.72g/100 h·网.1.5 cm 孔径雾网捕获的生物量最小,为119.76±24.20 g/100h·网(图2).

图3 不同孔径雾网的网捕率和多样性指数

从多样性来看,2.5 cm 孔径雾网的Simpson 指数Cs=0.73±0.04、Shannon -Wiener 指数H'=0.60±0.07 及Pielou 指数J=0.94±0.03 均为最高.1.5 cm 孔径雾网的Simpson指数Cs=0.60±0.07为最低,3.6 cm孔径雾网的Shannon-Wiener指数H'=0.25±0.09及Pielou 指数J=0.47±0.16 均为最低(图3).2.5 cm -3.6 cm 孔径的相似度指数最高,SJ=0.32,1.5 cm -3.6 cm孔径的相似度指数最低,SJ=0.14(表2).

表2 三种雾网捕获鸟类的生物量和相似度

3 讨论

3.1 鸟类群落

在我国动物地理区划上[12],凯里地区属于东洋界(西部高原山地亚区),由于地区限制,雾网捕获到东洋界鸟类的概率要大得多.此次记录的鸟类多是鸣禽、留鸟和食虫鸟类,是因为雾网主要捕捉的是林下鸟类,受到生境的限制,鸣禽、留鸟和食虫鸟类有更大的概率被捕获.在三种孔径雾网中,留鸟和东洋界鸟类的比例随着雾网孔径的增大而增大,鸣禽和食虫鸟类的比例却随着雾网孔径的增大而降低.三种雾网调查的结果与前期[8]对凯里学院的鸟类研究结论略有不同,虽然鹎科鸟类数量最多,但具体到每个种的数量不多,这是因为3 种孔径的雾网都能捕获到该科的鸟类(表1).经过两次调查,共记录到74 种鸟类,雾网捕获到的鸟类占83.78%,远高出当地鸟类的40%[1],新增种类占29.73%.这表明多种孔径雾网能捕获到更多的当地鸟类种类,也表明凯里学院建校后,退耕还林,修建人工湖,使生境复杂化,能为鸟类提供更多的觅食和栖息场所,更有助于躲避敌害[17],因此鸟类种类有可能增加.

3.2 网捕率差异

在黔东南地区,凯里学院的平均网捕率比云台山的网捕率低[2,18],云台山2.0 cm 孔径雾网的网捕率(6.85只/100h·网)比凯里学院2.5 cm孔径和3.6 cm孔径雾网的高,比1.5 cm孔径雾网的网捕率低,总体而言,存在小孔径比大孔径网捕率高的趋势.同时,在从网上取鸟的过程中发现,大山雀(Parus cinereus)和金翅雀(Chloris sinica)等体型小的鸟类容易从2.5 cm 孔径和3.6 cm 孔径的雾网中逃脱,棕脸鹟莺(Abroscopus albogularis)很容易直接穿过3.6 cm 孔径的雾网.造成小孔径(1.5 cm)雾网比大孔径(2.5 cm、3.6 cm)雾网的捕获效率高的现象,而且,红头长尾山雀(Aegithalos concinnus)、金翅雀(Chloris sinica)、棕脸鹟莺(Abroscopus albogularis)等小型鸟类常常成群活动,受到鸟类集群活动的影响,雾网的网捕率差异更大.

从整体来看,凯里学院的平均网捕率比华南地区[3,19-20]和西南地区的网捕率低[4-6],但比广东鹤山丘陵和楚雄市周边的网捕率高[6,21],原因有可能是后两者分别为人工林和针阔叶混交林,生境单一导致鸟的丰富度较低.从3.6 cm孔径雾网的网捕率来看,阔叶林的网捕率比针叶林高[3-6],次生林的网捕率比原始林的高[2,20],人工林的网捕率比较低[21].凯里学院既有小斑块的人工林、次生林,也有针阔落叶混交林和灌草丛等生境,因此,3.6 cm 孔径雾网的网捕率低、捕获到鹎科鸟类的种数较多.凯里学院的平均网捕率也低于华南地区和西南地区.

三种雾网中,1.5 cm 孔径雾网的网捕率最高,但每100h·网的生物量最低,与3.6 cm 孔径雾网捕获的鸟类相似度最低.这是因为1.5 cm孔径雾网捕获到的鸟类个体偏小,且网捕率和生物量大小均受到孔径大小的影响.在同一地区,小孔径(1.5 cm)雾网的捕获率大,大孔径(2.5 cm)雾网的生物量大,但过大孔径(3.6 cm)的雾网的生物量反而降低,其原因是3.6 cm 孔径雾网的捕获效力低,捕获到小个体鸟类的概率极低,鸟类数量少导致生物量降低,同时也导致1.5 -3.6 cm 孔径雾网的相似度也最低.而2.5 cm 孔径雾网能捕获到大山雀(Parus cinereus)、金翅雀(Chloris sinica)等小个体鸟类,也能捕获到灰胸竹鸡(Bambusicola thoracicus)等大个体鸟类.因此,2.5 cm 孔径雾网的网捕率适中,每100h·网捕获的生物量最大,多样性及均匀度也最高,2.5-3.6 cm孔径雾网的相似度较高.

3.3 本次实验的不足

用网捕法调查的过程中,由于大小孔径的雾网均是随机架设的,没有按照1∶1∶1 的比例布置,因此造成了累计网捕时间的差异.虽见到有棕胸竹鸡(Bambusicola fytchii),环颈雉(Phasianus colchicus)等2 种未记录的鸟类,但雾网捕获到这些鸟类比较困难.由于棕胸竹鸡(Bambusicola fytchii)很容易挣脱1.5 cm 孔径的雾网,环颈雉(Phasianus colchicus)的个体过大,因此这两种鸟均无捕获记录.

凯里学院的鸟类网捕率偏低,与网场周围常有学生、周边居民、非法捕鸟等活动有关.实验过程中有些雾网有被损害的痕迹,雾网破洞累计26 次,猜测网上的鸟被其他人取走或者被野生动物吃掉.丢失1.5 cm 孔径雾网一张,损坏3.6 cm 孔径雾网一张.这造成了漏记,使网捕率、种类和数量比实际记录的少.而该实验中,3 种雾网的张网面积不同也会对鸟类捕获率有一定的影响.

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