天津师范大学主校区鸟类组成初步研究

罗丹，廖辞霏，宋原吉，刘佳欣，殷瑞洁，李玥嘉，莫训强*

（天津师范大学地理与环境科学学院，天津300387）

鸟类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[1-2]。鸟类群落结构及生境利用一直是鸟类学研究及保护的基础内容，群落组成和多样性可作为生态环境的客观生物指标[3-4]。城市生态系统中的鸟类种类组成及其多样性是备受关注的焦点。近年来，相关研究者针对城市建成区（如公园绿地、社区和校园等）的鸟类开展了大量调查和研究，研究成果为城市生态系统规划、绿化管理维护、野生动植物保护提供了坚实的科学支撑[5]。

天津市位于东亚-澳大利西亚候鸟迁飞区（The East Asian-Australasian Flyway）。天津师范大学主校区位于天津市西青区，该区是生态环境部认定的“国家生态文明建设示范区”，也是天津首个生态文明建设示范区。当前对该区域的鸟类调查和研究尚较为贫乏。2011年至2014年，韩超毅等人针对天津市西青大学城区域（含天津师范大学主校区）的鸟类资源进行了初步调查，报道了鸟类15目35科110种[6]。近年来，天津师范大学主校区开展了大量的生态建设、管理和维护，为鸟类提供了适宜的生境，鸟类的种类组成和群落结构也发生了较大变化，因此有必要对校园鸟类开展更系统的、时空覆盖更全面的调查和研究，及时更新和报道校园鸟类组成变化，从而为天津师范大学、西青区乃至天津市的野生鸟类保护、生态文明建设和管理提供科学参考和建议。

1 研究地概况

天津师范大学位于天津市西青区宾水西道，地处117°04′22.90″E~117°09′22.90″E、39°02′41.15″N~39°05′14.66″N，占地面积233.33 hm2，建筑面积94万m2。天津师范大学地处暖温带半干季风型气候，四季分明，近年年均温度13.8℃左右，年均降雨量625.5 mm左右。校园生境类群以湿地、草地、灌丛、林地和建成区绿化带为主，其中湿地生境以人工湿地、湖泊湿地和河流湿地为主。在各类生境中，湿地由芦苇（Phragmites australis）、扁秆藨草(Scirpus planiculmis)、白睡莲 （Nymphaea alba） 和菹草（Potamogeton crispus）等形成水生植物群落；草地生境以裸露草地为主，主要草本种类包括早熟禾（Poa annua）、高羊茅 （Festuca elata）、狗尾草（Setaria viridis）、虎尾草（Chloris virgata）和藜（Chenopodium album）等；灌丛生境以主要由金银忍冬（Lonicera maackii）、女贞 （Ligustrum lucidum）、小叶黄杨（Buxus sinica var.parvifolia）和冬青卫矛（Euonymus japonicus）等构成；林地生境以人工林为主，主要树种包括毛白杨 （Populus tomentosa）、榆树（Ulmus pumila）、槐（Sophora japonica） 和臭椿（Ailanthus altissima）等；建成区绿化带的植物种类繁多，如旱柳（Salix matsudana）、银杏（Ginkgo biloba）、二球悬铃木（Platanus×acerifolia）、西府海棠（Malus micromalus）等。丰富的生境类型，为不同生境需求的鸟类提供了适宜的栖息、觅食和繁殖条件。

2 研究方法

2.1 调查方法

于2014至2019年对天津师范大学主校区的鸟类资源开展调查，调查的月份尽量覆盖鸟类迁徙高峰期、繁殖期和越冬期，其中在鸟类迁徙高峰期适当增加调查的天/次数，详见表1。

根据天津师范大学主校区的生境特点和鸟类活动规律设定调查的样点/样线。其中：（1）湿地生境：1号湖、2号湖、3号湖、4号湖和5号湖，占地面积之和约为73万m2，占学校面积的28.7%；（2）草地生境：1号坡，累计占地面积约为3万m2，占学校面积的1.2%；（3）灌丛生境：1号林地，累计占地面积约为7万m2，占校园面积的3.2%；（4）林地生境：2号林地、3号林地，累计占地面积约为15万m2，占校园面积的6.7%；（5）建成区生境：1号教学生活区、2号教学生活区和3号教学生活区，占地面积约为109万m2，占学校面积的46.7%。本文所选样地累计面积占学校面积的86.5%，详见图1所示。

表1 调查时间和天/次数

图1 天津师范大学区位及样地分布

选择晴朗、风力较小的天气，采用步行行进。使用蔡司（10倍×42 mm孔径）双筒望远镜和施华洛世奇（25～60倍×85 mm孔径）单筒望远镜进行观察，使用尼康D850单反相机加尼康80～400 mm镜头拍摄记录辅助调查。飞临天津师范大学校园上空的鸟类也加以记录（如白枕鹤Antigone vipio和凤头蜂鹰Pernis ptilorhynchus等）。鸟类鉴定主要参考《中国鸟类野外手册》（约翰·马敬能，2000）、《中国鸟类分类与分布名录（第三版）》（郑光美，2017）等资料[7-8]。对不能确定到种的鸟，确定其类群，计入类群总数。鸟类的分类采用《中国鸟类分类与分布名录（第三版）》的分类体系，分布型主要根据《中国动物地理》（张荣祖，2011），生态类群主要根据《中国鸟类志》（赵正阶，2001），居留型主要根据野外调查和相关历史资料判断[12-13]。鸟类调查的同时开展生态环境调查，记录天气、风向、风力等气象状况，以及鸟类栖息地的生境类型、植被及其他环境要素、主要干扰类型及程度等。

2.2 数据处理

使用Excel 2020进行数据处理和分析。采用RB频率指数作为鸟类数量等级划分标准，该指数为调查期间某种鸟的遇见率R=d/D×100和其日均遇见数量B=N/D相乘之积。其中，d为遇见该鸟种的天数，D为调查总天数，N为该种鸟的遇见总数量。指数超过500的为优势种，50到500为普通种，50以下的为稀有种[9]。

鸟类群落多样性采用Shannon-Weiner指数衡量鸟类群落多样性[10-11]。计算公式如下：

式中H为多样性指数，Pi是第i种的个体数与该群落总个体数的比值，S为总种数。

当群落中全部个体属于一个物种时，H=0；全部个体各属于不同种时，H值最大。即：

Hmax=log2S

式中Hmax为群落理论上的最大多样性指数。

采用Pielou指数衡量群落的均匀度：

E=H/Hmax

式中E为均匀度指数。

3 结果与分析

3.1 鸟类组成

该区域共记录鸟类156种，隶属于17目49科。各种类的区系类型、居留类型、生境类型及其数量等级如表2所示。

表2 天津师范大学主校区鸟类数量及分布

（续表2）

（续表2）

（续表2）

（续表2）

校园鸟类中，属于国家一级保护动物有2种，分别是青头潜鸭和白枕鹤[14]。国家二级保护动物有18种，分别是小天鹅、鸳鸯、黑颈、凤头蜂鹰、游隼、黑翅鸢、纵纹腹小鸮、红隼、长耳鸮、雀鹰、普通鵟、短耳鸮、云雀、震旦鸦雀、红胁绣眼鸟、红喉歌鸲、蓝喉歌鸲和北朱雀。参照世界自然保护联盟物种红色名录（IUCN Redlist），极危（CR）物种有1种，即青头潜鸭；易危（VU）有3种，分别是红头潜鸭、田鹀和白枕鹤[15]。

上述156种鸟类中，物种数最多的是雀形目（PASSERIFORMES），共25科82种，占校园鸟类物种总数的51.9%；其次是雁形目（ANSERIFORMES），1科17种；种数最少的是鲣鸟目（SULIFORMES），仅有1科1种，见图2。

3.2 居留类型及生态类群

校园鸟类的居留型组成如下：夏候鸟41种，冬候鸟24种，留鸟28种，旅鸟60种，迷鸟3种[（7]见图3）。鸟类的生态类群涵盖有陆禽、游禽、猛禽、涉禽、攀禽和鸣禽[16]。其中，以鸣禽为主占总数的52%，游禽次之占总数的24%（见图4）。

3.3 鸟类群落结构及其特征

不同的生境类型为不同的鸟类提供了差异性的栖息、觅食和繁殖条件，并导致鸟类群落结构的分异[17]。多样性指数包含两个因素：其一是种类数目，其二是种类中个体分配上的均匀性。种类数目越多，多样性指数越高；同样，种类之间个体分配的均匀性增加，也会使多样性指数提高[18]。分析可知，校园中的5种生境类型中，湿地生境记录鸟种丰富度为92，占校园鸟类总数的58.9%，多样性指数和均匀性指数均位列5类生境之首。建成区是校园鸟类多样性指数最低的生境，丰富度为11，占校园鸟类总数的7.1%，多样性指数和均匀性指数均位于5类生境之末，详见表3。

图2 天津师范大学不同目鸟类总数

图3 天津师范大学鸟类居留类型

图4 天津师范大学鸟类生态类群

表3 天津师范大学主校区5种生境的鸟类群落特征

4 讨论

（1）本研究共记录了17目49科156种野生鸟类，较以往的研究增加了2目14科46种[5]，其中包括天津市鸟类新记录红胸姬鹟[19]和极危（CR）物种青头潜鸭，以及其他珍稀物种如小天鹅、黑翅鸢、凤头蜂鹰、长耳鸮和短耳鸮等。调查中还发现了方尾鹟和红耳鹎等远离传统分布区的鸟类，它们的出现可能与近年来全球气候变暖有关[20-22]。其中红耳鹎食性广，繁殖能力和适应能力强，在对栖息地的选择上能适应人类居住的环境，这可能是它迁入到新的分布区并建立种群的原因[23]，但也未能排除笼养鸟逃逸的可能性。总而言之，上述记录丰富了区域生物多样性的基础资料，为区域的鸟类资源保护提供了更为坚实的基础。

（2）天津师范大学主校区的鸟类物种组成较为丰富，与校园内复杂的生境和丰富的植物多样性密切相关。校园内湿地生境面积占比较大，鸟类丰富度和多样性指数均为校园5种生境之首。1号湖样地，分别于春、冬季节记录到两次青头潜鸭的数据和单次最高12只白眼潜鸭的数据。这可能与1号湖样地受人类影响程度最低、植物类型丰富、湖水深浅适宜[24]和生境隐蔽度较高有关[25]。2号湖样地，有面积较大的浅水区滩涂，为鸻鹬类、鸥类水鸟提供了合适的栖息地和中转站，同时该区域生长着扁秆藨草和芦苇等挺水植物，为黑翅长脚鹬、金眶鸻等水鸟提供了隐蔽场所。4号湖样地，周围人工栽种的金银忍冬、杏（Armeniaca vulgaris） 和山楂（Crataegus pinnatifida）等果实较为丰富的植物，为鸟类提供了充足的食物来源。另外该生境植被垂直结构较明显，尤其是乔木、灌木层次突出，为在不同生态位生活的多种鸟类提供了适合的栖息条件。该处生境隐蔽程度也较高，在降低被捕食风险和人工干扰方面都起到积极作用。

（3）一些限制因素也对鸟类群落多样性水平造成负面影响。一是校园区域内的林地和灌丛生境（如2号林地和3号林地），虽然植被覆盖率较高，但是由于均为人工林，群落物种组成单一，群落层次结构简单，群落的功能也较为简单，导致鸟类物种多样性水平较低。二是在建成区范围内，因美观和安全等处于绿化管护需求，需要定期对植被进行修剪和维护，这些人为活动干扰了诸如戴菊、红喉歌鸲、红胁蓝尾鸲等鸟类的栖息、觅食等行为[26]。三是建成区内生活着数量众多的流浪猫、流浪狗，亦会对鸟类的生存和活动造成一定的威胁，从而导致该类生境内鸟类数量和种类均较低。四是校园内的入侵物种（如长芒苋Amaranthus palmeri和火炬树Rhus typhina）也可能成为影响鸟类物种多样性的潜在因素[27]。

（4）为优化校园环境，为不同鸟类提供更为多元的适宜生境，本研究提出以下建议：第一，在选择校园绿化种植的树种时，除考虑美观要素外，也要尽可能地考虑鸟类的食性，选择不同类型的树种种植。第二，校园落叶要科学堆放，在美观与生态建设上保持细微的平衡。第三，对校园内离建成区和生活区较远的林地和湿地生境外围设置栏杆，在保持观赏性的同时尽可能降低人为干扰。