天津市4个湿地保护区的鸟类物种多样性

莫训强，戚露露，贺梦璇，孟伟庆

（1.天津师范大学地理与环境科学学院，天津300387；2.中国科学院西北生态环境资源研究院资源与环境学院，兰州730000）

鸟类是湿地生态系统的重要指示物种之一.天津地处东亚-澳大利西亚候鸟迁飞路线（the east Asian-Australasian flyway）上，为种类和数量均极为丰富的鸟类提供了适宜的栖息地，其中最为重要的是4个湿地保护区：天津市北大港湿地自然保护区、天津市大黄堡湿地自然保护区、天津市古海岸与湿地国家级自然保护区、天津市团泊鸟类自然保护区（下文分别简称北大港湿地、大黄堡湿地、七里海湿地和团泊洼湿地）.近年来，有不少学者针对天津市的单个地理单元开展了鸟类区系的研究和鸟类物种多样性的动态研究[1-6]，但未就北大港湿地、大黄堡湿地、七里海湿地、团泊洼湿地4个湿地保护区的鸟类物种多样性进行过系统地横向分析和比较.随着湿地保护和鸟类保育意识的不断增强，天津市委和市政府逐年加大保护力度.在此背景下，将4个湿地保护区作为一个整体，研究4个湿地保护区的鸟类物种多样性成为迫切需求.

本研究通过借鉴国外学者Issa[7]对不同生境中野生鸟类的研究方法，得出鸟类群落在不同生境下的物种多样性差异及栖息状况，以期系统掌握这4个湿地保护区的鸟类物种多样性及其分布特点，为天津市地区的鸟类物种多样性保护提供基础资料和理论依据.

1 研究方法

1.1 研究区概况

研究区为天津市的4个湿地保护区，即北大港湿地、大黄堡湿地、七里海湿地和团泊洼湿地.4个湿地保护区的基本情况及位置如表1和图1所示.

图1 天津市4个湿地保护区的位置示意图Fig.1 Location of the four wetland reserves in Tianjin

表1 天津市4个湿地保护区的概况Tab.1 Basic characteristics of the four wetland reserves in Tianjin

1.2 数据来源

本研究主要通过数据分析的方法研究天津市的北大港湿地、大黄堡湿地、七里海湿地和团泊洼湿地的鸟类物种多样性，数据来源如表2所示.

表2 数据来源Tab.2 Data sources

特别说明：除了表2所列资料外，研究中还参考了其他已公开发表的文献资料.

1.3 数据分析方法

鸟类群落的物种多样性指数常采用标准化的G-F指数来表征.G-F指数的计算主要基于已经获得的鸟类名录中科、属和种的组成.基于信息测度的Shannon-Wiener指数可以计算科的物种多样性DF、属的物种多样性DG，从而获得标准化的G-F指数[8].主要计算公式为：

式（1）中：m为名录中的总科数；DFk为第k科的Shannon-Wiener指数，其计算公式为：

式（2）中：n为第k科包含的属数；pi为名录中第k科第i属包含的物种数占第k科的总种数的比值.

式（3）中：p为名录中的总属数；qi为名录中第i属的物种数与名录中的总种数之比.

注：如果所有的科都是单种科（此时DF=0），则规定该地区的G-F指数为零.

2 结果与分析

2.1 种类组成

研究结果显示，4个湿地保护区共记录到鸟类323种，隶属22目66科175属，如图2所示，详细名录如表3所示.4个湿地保护区鸟类的种类组成上，雀形目（Passeriformes）鸟类在科、属、种层次上均占绝对优势，分别达到31科、67属、120种，分别占科、属、种总数的46.97%、38.29%和37.15%.4个湿地保护区的鸟类以非雀形目为主，占鸟类总种数的62.85%，这也是其鸟类组成的一个特点.

图2 天津市4个湿地保护区的鸟类组成Fig.2 Species composition of bird in the four wetland reserves of Tianjin

表3 天津市4个湿地保护区的鸟类名录Tab.3 Checklist of birds of the four wetland reserves in Tianjin

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2.2 区系与居留型组成

从鸟类区系来看，4个湿地保护区的鸟类以古北界种类最多，达到224种，占总种数的69.35%；东洋界种类有24种，全北界种类有75种，两者之和占总种数的30.65%.由此可见，4个湿地保护区的古北界鸟类占优势，表现出浓厚的古北界特色.

从居留型来看，4个湿地保护区的鸟类以旅鸟最多（154种，占总种数的47.68%），其次是夏候鸟（68种，占总种数的21.05%），再次是冬候鸟（54种，占总种数的16.72%）.留鸟和迷鸟分别为37种（占总种数的11.46%）和10种（占总种数的3.10%）.4个湿地保护区是东亚-澳大利西亚鸟类迁徙路线中的重要停歇地，因此呈现出旅鸟成分居多的组成特点.

2.3 重点保护鸟类组成

重点保护珍稀濒危鸟类的划分，主要依据3个法规或标准：《中国国家重点保护野生动物名录》[9]、华盛顿公约（濒危野生动植物种国际贸易公约）的CITES附录[10]以及世界自然保护联盟濒危物种红色名录（IUCN红色名录）[11].天津市4个湿地保护区记录到的重点保护鸟类和濒危珍稀鸟类组成如表4所示.

表4 重点保护和濒危珍稀鸟类Tab.4 Key protected and endangered rare species

由表4可以看出，本研究共记录到国家重点保护鸟类77种，其中包括国家一级重点保护鸟类23种（占总种数的7.12%），国家二级重点保护鸟类54种（占总种数的16.72%）.在4个湿地保护区均有记录的鸟类共35种，包括疣鼻天鹅、小天鹅、大天鹅、大鸨、白枕鹤和灰鹤等.

2.4 鸟类物种多样性指数分析

以每个湿地保护区的鸟类科属种组成作为研究对象，分别计算表征其鸟类物种多样性的G-F指数，结果如表5所示.由表5可以看出，4个湿地保护区的鸟类G-F多样性指数以七里海湿地的最高，G-F指数为0.846 1；以团泊洼湿地的最低，G-F指数为0.823 7，可见4个湿地保护区的鸟类物种组成上存在有一定差异，但未达到显著性水平.

表5 天津市4个湿地保护区的鸟类G-F多样性指数Tab.5 G-F index of bird in the four wetland reserves in Tianjin

3 讨论与结论

天津市的北大港湿地、大黄堡湿地、七里海湿地、团泊洼湿地这4个湿地保护区在动物地理区划上属于古北界华北区，与古北界的东北区、蒙新区以及东洋界的华中区毗邻，同时处于季风性气候区内.该区域是南北耐湿鸟类的通道，也是古北界和东洋界鸟类分布最宽广的过渡地带[12]，由此决定了该研究区域在鸟类区系上具有突出的过渡地带性.本研究共记录到鸟类323种，隶属22目、66科、175属，其中，国家重点保护鸟类77种，其中国家一级重点保护鸟类23种（占总种数的7.12%），Ⅱ级重点保护鸟类54种（占总种数的16.72%）.323种鸟类中，古北界种类占总种数的69.35%，区系组成呈现出明显的古北界特征，这与华北地区的鸟类区系组成特征相吻合[1，5].典型的古北界鸟类有小天鹅、东方白鹳和红喉姬鹟等，同时也有一定数量的全北界鸟类，包括大杜鹃、大白鹭和麻雀等.东洋界鸟类较少，如黑枕黄鹂、水雉和棉凫等.天津是东亚-澳大利西亚鸟类迁徙过程中的一个重要停歇地，4个湿地保护区鸟类居留型的统计结果呈现出以旅鸟居多的特点（153种，占总种数的47.37%），这也与华北地区的鸟类居留型的组成特征相吻合[1，5].4个湿地保护区中包含有水库、原生沼泽、芦苇洼淀和滩涂等各种生境，这为种类和数量均极为丰富的鸟类提供了适宜的栖息地，其中包括大量珍稀和重点保护物种，因此该研究区域对于我国迁徙水鸟的保护具有重要意义，其湿地环境的质量对迁徙水鸟的生存条件具有重要影响.从G-F指数来看，不同生境之间的鸟类多样性存在差异，这与它们的生境异质性相关.鸟类能够识别环境中的某些特征，并根据这些特征选择生活环境.异质性越高，所含小生境越多，就可以满足更多不同种鸟类对生境的需求，从而支持更多的物种[1].单种科越多，G-F指数越低的特征[10]，在一定程度上决定了这4个湿地保护区鸟类多样性的大小.北大港湿地、大黄堡湿地、七里海湿地、团泊洼湿地这4个湿地保护区单种科的数量分别为20、17、18和16，分别占其总种数的7.17%、7.76%、6.98%和8%.由此可见，单种科所占比例最大的是团泊洼湿地，其次是大黄堡湿地和北大港湿地，最小的是七里海湿地，与其G-F指数的大小相对应.对比北大港湿地和七里海湿地的G-F指数可以看出，北大港湿地鸟类的科、属、种数以及F指数和G指数均大于七里海湿地的数值，但它的G-F指数却小于七里海湿地.这是因为七里海湿地鸟类在各科的分布相对均匀，54个科中有18个科是单种科，其余均在2种以上；而北大港湿地的物种数虽然多于七里海湿地，但其分布相对来说均匀性较差，57个科中有20个科是单种科，且278个物种中有39种属于鸭科，32种属于鹬科.G-F指数专门用于反映科、属的多样性，所以北大港湿地的G-F指数相对七里海湿地较低.

岛屿生物地理学的理论认为，物种数量与分布区域面积大小呈正比[13]，因为分布区域大可以降低种间竞争的强度，增加区域物种出现频率和单种个体数[14].4个湿地保护区中，团泊洼湿地与大黄堡湿地的总面积较小，分别是62.7 km2和112 km2，且生境相对来说较为简单；七里海湿地与北大港湿地的总面积则比较大，分别是333.38 km2和348.87 km2.这与团泊洼湿地和大黄堡湿地的G-F指数低于七里海湿地和北大港湿地的分析结果对应.从栖息地为鸟类提供的食物丰富程度方面来看，七里海湿地为鸟类提供的食物较为丰富，尤其是蟹类、虾类和鱼类等动物性食物较为丰富.由于地势平坦且水位较浅，上述动物性食物较易于被鸟类捕获.因而尽管七里海湿地的总面积略小于北大港湿地，但其多样性指数却高于北大港湿地.