张 杰,祝志华,张 慧,胡 猛,邱 晨,蔡宪文
(济宁市南四湖自然保护区服务中心,山东 济宁 272000)
鸟类作为湿地生态环境变化的重要指示物种,湿地水鸟组成及分布特点是湿地生态系统重要的研究内容之一[1],其群落组成和多样性的动态能直接反映湿地环境的变化[2],尤其是湖泊鸟类的水鸟[3],目前,巢湖[4]、达赉湖[5]、大理洱海[6]、鄱阳湖[7]、洞庭湖[8]、太原汾河[9]等地都开展了相关调查工作。河滩因其生境复杂和丰富的食物资源是鸟类良好的栖息地[10-12],南四湖是中国北方最大的淡水湖泊,属浅水富营养型湖泊,盛产鱼、虾、苇、莲等多种水生动植物,丰富的鸟类资源曾引起许多学者的关注。冯质鲁[13]和宋印刚[14]分别于1988年和1993年对南四湖雁形目及春季鸟类进行初步研究,2013—2015年程婷[15]等对水禽栖息环境等进行了研究,李国栋[16]等对南四湖北湖端口水域群落组成进行了研究。为此,我们2018—2021年对南四湖湿地生境鸟类数量、种类、生境类型及群落结构进行了较为综合调查研究,这在南四湖尚属首次。
1940—2004年的335个新发传染病中60.3%是动物源性传染病,其中71.8%最先发生在野生动物中[17-18]。现有研究表明,全球高致病性禽流感的发生和野生鸟类的迁徙有关。2005年青海湖首次发生HPAIV导致大批量候鸟感染,死亡数量6000余只[19],对保护区内常见鸟类尤其是越冬水鸟种类数量进行监测,是制定保护对策和开展疫源疫病防控的基础。
南四湖是中国北方最大的淡水湖泊,由南阳湖、独山湖、昭阳湖和微山湖组成。山东省南四湖自然保护区位于山东济宁境内,地理位置为东经116°34′09″—117°21′53″,北纬 34°23′56″—35°17′39″。按动物地理区划,属古北界、华北区、黄淮平原亚区,区内湿地类型多样,包括自然湿地及人工湿地。自然湿地包括湖泊湿地、沼泽湿地和河流湿地;人工湿地包括运河、淡水养殖场和稻田等。本研究区域位于东亚-澳大利亚全球鸟类迁徙通道,鸟类资源以迁徙候鸟为特色,同时也为种类繁多的水鸟提供越冬场所,据历史资料统计,共有鸟类20目67科314种[20],广泛分布于湖泊、河流、库塘和稻田湿地。
南四湖自然保护区境内雁鸭越冬种群及迁徙鸟类数量丰富,保护区总面积1161.5 km²,按照生境类型可分为农田、林地、鱼塘、自然水域4种类型。本研究将南四湖均匀划分为边长5 km的正方形监测小区(图1)。区域面积≥网格面积的25%视为有效,从60个有效单元抽取12个调查小区[21]。鱼塘、自然水域、耕地和林地的小区数量分别是7个、3个、1个和1个。
图1 南四湖自然保护区监测小区
鉴于调查强度及工作量,调查了12条样带,覆盖4种(农田、林地、鱼塘、自然水域)生境类型,见表1。2018年3月—2021年3月,采用样线法和直接计数法,样线长度为3 ~5 km,样线单侧宽度50 ~200 m。行走速度为1 ~2 km/h。每月进行1次调查,每日调查集中在8:00—12:00和14:00—18:00进行。野外监测采用Canon 6D Mark II及70 ~200 mm专业长焦镜头、OLYMPUS(10×42)望远镜等基础设备。辅以红外感应自动照相机辅助调查。鸟类鉴定依据、分类依据和居留型鉴定依据分别参照《中国鸟类野外手册》[22]《中国鸟类分类与分布目录(第三版)》[23]和《南四湖地区鸟类图鉴》[20]。
表1 南四湖自然保护区监测生境特征
(1)鸟类群落多样性采用Shannon-Wiener多样性指数公式计算[24],见公式(1)。
式中,S为物种数,Pi为第i个物种个体数占所有物种个体总数的比例。
(2)均匀度的测度采用Pielou均匀性指数[24],见公式(2)。
式中Hmax=LnS,J′为Pielou均匀度指数,Hmax为Shannon-Wiener多样性指数的最大值。
(3)鸟类物种优势度使用不同鸟种个体数量占总物种数量的百分比来统计,见公式(3)。
式中,Ni为第i个物种个体数量;N为所有鸟类个体总数量。
(4)群落优势度指数采用Simpson指数(C)计算[24],见公式(4)。
式中,S为物种数,Pi为第i个物种个体数占所有物种个体总数的比例。
取观测结果年度平均值代表某种鸟的数量,取多次统计的每平方千米内鸟的只数为密度,数据统计借助浙大DPS数据处理系统(V9.01)和Excel 2016完成[25]。
本次共记录到国家重点动物15种,其中Ⅰ级重点保护野生动物为3目3科3种,Ⅱ级重点保护野生动物为6目6科12种。从监测结果来看(见图2),监测数量上鹤形目最多(47.40%),其次为雀形目(30.02%)和雁形目(16.57%)。鹤形目以白骨顶(Fulica atra)数量最多。雀形目数量最多的为麻雀(Passer montanus)和白头鹎(Pycnonotus sinensis),分别记录为2213只和2205只,雁鸭类数量最多的为红头潜鸭(Aythya ferina),记录为2354只。鹈形目以白鹭(Egretta garzetta)和苍鹭(Ardea cinerea)为常见种。鸻形目红嘴鸥(Larus ridibundus)在独山湖水域常见,鲣鸟目鸬鹚为常见种,数量较多。其中国家Ⅰ级保护水鸟东方白鹳、青头潜鸭、白鹤分别监测到21、156、3只;国家Ⅱ级保护动物如小天鹅、白琵鹭、花脸鸭、震旦鸦雀则分别监测到516、53、70、218只。
图2 2018—2021年南四湖自然保护区监测鸟类数量
本次记录到鸟类共129种,隶属于15目43科,见图3。其中鹳形目、犀鸟目、鲣鸟目均为1科1种;雁形目1科15种;雀形目26科61种;鹈形目1科11种;隼形目1科4种;鹰形目1科5种;鸽形目1科3种;鹃形目1科3种;鹤形目2科3种;鸻形目3科12种;啄木鸟目1科3种;鷉目1科2种;鸮形目1科3种。2018—2021年,共记录到留鸟34种,占鸟类总数的26%;夏候鸟45种,占鸟类总数的35%;旅鸟28种,占鸟类总数的21%;冬候鸟22种,占鸟类总数的18%,迁徙鸟种类所占比例由2018年的72.4%提高到2021年的76.6%,说明丰沛的食物和逐步修复的湿地生态系统吸引了越来越多的候鸟及旅鸟在此栖息、觅食、过境和越冬。
图3 2018—2021年南四湖自然保护区不同居留型鸟类变化
2018—2021年记录到鸟类种数随季节变化幅度不大,春、秋两季记录到鸟类种数较多,因保护区处于鸟类南北迁徙的中间地带,为早春从长江中下游越冬地北迁和晚秋从繁殖地南迁的鸟类提供了停歇、觅食的好去处,且济宁地区夏季延迟,部分夏候鸟迟滞迁徙或在此越冬。春季(3—5月)为迁徙期,记录鸟类71种,留鸟及旅鸟记录较多,常见种为小䴙䴘(Tachybaptus ruficollis)、白鹭(Egretta garzetta)及反嘴鹬(Recurvirostra avosetta)、针尾沙锥(Pintail snipe)、灰头麦鸡(Vanellus cinereus)等;夏季(6—8月)为繁殖期,记录鸟类56种,主要为夏候鸟,如须浮鸥(Chlidonias hybrida)、大杜鹃(Cuculus canorus bakeri)、红尾伯劳(Lanius cristatus)、黑卷尾(Dicrurus macrocercus)和黑喉石䳭(Saxicola torquata)等。其中须浮鸥(Chlidonias hybrida)为夏季优势种,记录有700只;秋季(9—11月)为南迁期,记录鸟类69种,常见种为旅鸟及部分雁鸭类;冬季(12—次年2月)为越冬期,记录鸟类54种,主要为小天鹅(Cygnus columbianus)、红头潜鸭等越冬雁鸭类。春夏季鸟类物种较多,多样性相对丰富,冬季越冬鸟类数量较高,但是物种相对较少,多样性有所降低(见表2)。
表2 2020年南四湖自然保护区不同季节鸟类多样性指数
平原农田及乔木林带2种生境类型物种分布相似,雀形目小型鸟类最多,以银喉长尾山雀(Aegithalos glaucogularis)、白头鹎、灰椋鸟、乌鸫(Turdus merula)、黄腰柳莺(Phylloscopus proregulus)、灰斑鸠(Streptopelia decaocto)、戴胜(Upupa epops)、棕背伯劳(Lanius schach)为常见种类,偶见有红隼(Falco tinnunculus)、黑翅鸢(Elanus caeruleus)等猛禽类。湖边沼泽及芦苇丛常见棕头鸦雀(Paradoxornis webbianus)、东方大苇莺(Acrocephalus orientalis)、震旦雅雀(Paradoxornis heudei);鱼塘湿地浅水区常见白鹭(Egretta garzetta)、苍鹭(Ardea cinerea)等鹭科动物;开阔水面是迁徙和越冬雁鸭类的主要停留地和觅食地,常见红头潜鸭、绿头鸭(Anas platyrhynchos)、赤麻鸭(Tadorna ferruginea)等多种鸭类成群,1月结冰的大水面常见上万只白骨顶结群。鱼塘湿地长满以芦苇为主的挺水植物,多样性指数最高。各生境类型密度排序为Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ,且Ⅲ生境的多样性指数和均匀度指数均最高,说明湿地生境有丰富的食物、又有良好的栖息隐蔽、繁殖条件,因而群落物种丰富。水域生境食物结构单一、只有少数种类适宜,密度和均匀丰富度指数均较小(见表3、图4)。
表3 南四湖自然保护区不同生境类型鸟类多样性指数
图4 南四湖自然保护区鸟类群落种及优势种密度统计
摸清鸟类资源分布、做好资源本底调查是做好疫情监测的基础工作。本次调查为南四湖野生鸟类疫源疫病监测提供了保护区内鸟类分布概况,初步掌握了鸟类数量和种类,对不同生境与季节鸟类种群分布特征进行了初步探索,提出了针对保护区的野生鸟类保护建议。
春夏季多样性指数高,常见鸟类种类为鸻鹬类、鹭科鸟类及雀形目鸟类。夏季主要为夏候鸟,鸟类优势种为须浮鸥。3—4月份,种群规模较大的越冬鸟均离开,夏季昆虫、浆果等食物和植被郁闭度的增加为夏候鸟和留鸟提供繁殖能量来源和安全栖息场所,种群丰富。春夏季鸟类多样性、均匀度变化幅度较小。秋季迁徙期常见迁徙鸟类,如雁鸭类(逐渐迁来)、鸥类,部分鹬类(数量较少)及部分迁徙雀形目林鸟。冬季多样性指数虽然低,但是越冬种群数量很大,占监测数量的75.67%,冬季优势种为白骨顶、红头潜鸭;总体来看,每个季节有不同物种分布,与鸟类生理特性、迁徙特征及食物资源变化相关。南四湖四季多样性指数总体差别不大,表明保护区在不同时期均可以为鸟类提供良好的栖息场所。
平原农田及乔木林带2种生境多样性指数高于开阔自然水面。农田生境共调查获得鸟类51种,优势种为麻雀、白头鹎、灰椋鸟;林地生境共调查获得鸟类64种,优势种为麻雀、灰喜鹊、乌鸫;湖边沼泽及芦苇丛、鱼塘湿地浅水区调查获得鸟类78种,优势种为白鹭、东方大苇莺;鹭科、鸻鹬类偏好湿润开阔、食物丰富的养殖鱼塘、湖滩生境。自然水域鸟类种类最少,共调查获得鸟类46种,开阔水面是迁徙和越冬雁鸭类的主要停留地和觅食地。
保护区秋冬季主要种群为雁鸭类大群、白骨顶大群、红嘴鸥小群等水鸟。受保护种类较多,主要分布于南四湖自然水域或者池塘湿地、芦苇丛、塌陷区等区域。人为活动较少,常见数百只小群在隐蔽小池塘活动。在调查过程中对青头潜鸭进行了重点监测。2020年全国青头潜鸭越冬同步调查显示在中国冬季的数量可能不足1600只,监测过种中发现青头潜鸭在南四湖区域能够稳定存在,至少发现2 ~3处较大规模栖息地,数量约150余只,且2021年4—6月份监测到其本地繁殖现象;南四湖池塘湿地生境丰富,监测中发现珍稀物种震旦鸦雀数量较多,人为干扰少、生态环境好、芦苇丛丰富的环境适宜其生存和繁殖。迁徙期见小天鹅在南阳湖、独山湖等区域停歇,共记录到约500只,单次峰值最高为130只。近年来保护区内重点保护鸟类明显增多,生态环境明显改善。
通过本次调查,对鸟类越冬地、栖息地及迁徙停歇地等分布区域基本掌握。(1)以雀形目为主的林鸟,分布于以鲁山林场为主的林地、小型农田、稻田;(2)以雁鸭越冬种群为主的迁徙水鸟,主要见于独山湖、南阳湖小型池塘湿地,南阳湖自然水域及退养鱼塘为小天鹅种群迁徙途径地、潜鸭大群及鸬鹚种群集群地;(3)骨顶鸡大群主要分布于独山湖和微山湖自然水域,白骨顶越冬期最高观测峰值可达万只;(4)红嘴鸥种群主见于独山岛水域,夏季须浮鸥优势种群,广泛分布于湖区水面、废弃鱼塘。
(1)保护好各类生境环境。湿地鸟类群落结构依赖于生境空间异质性,包括植被多度、食物生物量、水位高度等[26]。农田生境小麦、稗草和大量昆虫为干扰敏感度低的食谷虫鸟类麻雀、椋鸟、鹎科等鸟类提供繁殖能量补充。实施退渔还湖等湿地生态修复工程,拆除保护区养殖围网,恢复水草、挺水植物种植,营造植被覆盖成群的适宜鸟类栖息环境[27]。
(2)降低人为干扰。调查发现人为干扰对雁鸭类、鸻鹬类影响较大,尤其是青头潜鸭。采煤塌陷地形成的小型池塘曾经是青头潜鸭等各类水鸟喜欢的栖息地,但由于开发建设,鸟类资源锐减,亟需建设物种保护地或保护小区。
(3)在本底调查基础上,结合不同鸟类分布区域制定监测路线,加强对样品采集和检测能力建设,切实发挥监测预警功能[28]。