山西阳城蟒河猕猴国家级自然保护区鸟类多样性

焦慧芳，张建军

(山西阳城蟒河猕猴国家级自然保护区管理局，山西 阳城 048100)

鸟类是生物多样性的重要组成部分，生态系统中的重要成员，其种类繁多、种群数量大、分布范围广、适应能力强，是自然界生态平衡的重要维护者，其多样性水平是评价生态系统运行状态的重要指标[1].鸟类是环境质量的指示物种，对栖息地变化的敏感程度较高，是生物多样性监测的重要指示类群，其群落结构与分布变化可以有效地反映出栖息地的生态变化，开展鸟类多样性的研究，能够了解鸟类在时间和空间上的动态变化，有助于了解区域生物多样性的现状和格局，可以为珍稀濒危物种的保护提供依据[2-5].

山西阳城蟒河猕猴国家级自然保护区(以下简称蟒河保护区)位于太行山南端，生物群落多样，植被地形复杂，从动物地理分区来看，蟒河保护区位于古北界和东洋界的交汇地带，区内的蟒河及周边的沁河是鸟类迁徙的停歇地.但至今关于有关该保护区的鸟类多样性研究，仅见于上世纪90年代鸟类的一些初步调查[6-8].2014年，山西省生物多样性研究中心组织完成了蟒河保护区科考，整理鸟类名录214种，但缺少定量的数据统计分析[9].近年来，蟒河保护区开展了基于红外相机技术对鸟类和兽类的监测[10].本研究采用样线法、样点法，对蟒河保护区鸟类进行了调查，以期了解保护区内的鸟类种类和分布，旨在为保护区鸟类资源的管理提供参考，为保护区生物多样性的保护提供基础资料.

1 研究地区概况

蟒河保护区位于山西省东南部阳城县境内，地理坐标为35°12′30″～35°17′20″N，112°22′10″～112°31′35″E，南界与河南太行山猕猴国家级保护区接壤，属太行山脉南端与中条山脉的交汇，地貌强烈切割，地形变化明显，境内最高峰指柱山，海拔1 572.6m，拐庄为最低点海拔仅有300 m，相对高度差1 272.6 m.保护区总面积5 573.00 hm2，以保护猕猴和暖温带栎类森林植被为主，森林覆盖率达88.29%.保护区属暖温带季风型大陆性气候，是东南亚季风的边缘地带，年平均气温15 ℃，最高气温38 ℃，年降雨量750～800 mm.区内的河流均属黄河水系，主要有后大河、阳庄河两条河流，在黄龙庙汇集后称蟒河，蟒河源头出水洞，年出水量760万m3.区内植被区划分属于暖温带落叶阔叶林带，处亚热带向暖温带的过渡地带，植被保存着以栓皮栎、橿子栎为主的栎类落叶阔叶林群落，结构完整，具有很高的科研价值[11].

2 研究方法

2.1 生境划分

根据蟒河保护区在海拔300～1 572.6 m之间不同高度，将研究区域划分为4种不同生境：1)河溪沟谷：在600 m以下为河溪沟谷生境，河床互质，溪流不断，主要包括蟒湖和后大河、阳庄河河流，植物以禾本科(Gramineae)和莎草科(Cyperaceae)植物为主，分布有芦苇(Phragmites communis)等湿生植物，栖息于此的主要是雁鸭类鸟类；2)村落：海拔600～800 m之间，为近村落生境，灌草丛茂盛，地势开阔，主要以稀疏阔叶林和草丛为主，该生态类群主要是一些中、小型雀形目鸟类，如麻雀(Passer montanusn)、喜鹊(Pica Pica)和家燕(Hirundo rustica)等；3)灌丛：海拔800～1 000 m左右的灌丛，据其复杂的地形，又分为陡峭山地生境和缓坡山地生境，主要分布的鸟类有红嘴蓝鹊(Pyrrhocorax pyrrhocorax)、大嘴乌鸦(Corvus macrorhynchos)、大山雀(Parus major)等；4)森林：在海拔1 000 m以上的南坡、1 200 m以上的北坡，生长着茂密的森林，林下灌草丛丰富，主要为栎类落叶阔叶林，部分地段有小片人工油松针叶林[11].

2.2 调查方法

采用固定样线法和样点法，分季节对保护区鸟类进行野外调查，以保证每次调查均在同一地段进行[12].调查样线设置尽可能穿越各类生境并兼顾观察的可能性和有效性，每条样线长度3～5 km，左右跨度各30 m，共设置固定样线10条.在固定样线调查时，以2 km·h-1的速度徒步行进，沿着样线中间行走，借助8×42倍双筒望远镜观察，观察记录样线两侧所见鸟类(从后向前飞的仅记录该时间点以前没有记录过的鸟种和数量，凡是该时间点前记录过的物种不重复记录)，记录所有鸟种的遇见时间、种类、数量及其生境信息.设置固定样点3处，以样点为中心，记录50 m范围内所见或依靠听觉判断出的种类、数量及距样点中心的距离等信息，固定样点观察停留时间不少于20 min.调查工作于2020年4月至2021年10月进行.对于无法辨别的鸟类，估计数量并及时拍照，调查回到驻地后，室内进行物种鉴定和数据校正.鸟类调查区域和样线布设见图1.

图1 鸟类调查区域和样线和样点图

2.3 数据分析和处理

鸟类鉴定主要参照《中国鸟类野外手册》[13]《中国鸟类图志》[14]，分类系统、居留型和特有种参考《中国鸟类分类与分布名录(第三版)》[15],区系和分布型参考《中国动物地理》[16],保护级别参考《国家重点保护野生动物名录》[17]《山西省重点保护野生动物名录》[18]，濒危等级参考世界自然保护联盟(IUCN)濒危物种红色名录[19]和《中国脊椎动物红色名录》[20].

2.3.1G-F指数

G-F指数测定的一个地区一个生物类群中科属间的物种多样性，而生态多样性指数研究生物群落中物种组成及种间个体的多寡，本研究采用蒋志刚等计算鸟兽物种多样性测试的G-F指数方法[21]，参照张建军等研究蟒河保护区生物多样性的方法[22]，计算研究区鸟类属间的多样性(G指数)和科间的多样性(F指数)，得出标准化的G-F指数.

1)科间多样性F指数DF:

在一个特定的科K：

式中，Pi=Ski/Sk，Ski为名录中K科i属中的物种数，Sk为名录中K科中的物种数，n为K科中的属数.

F指数的计算公式为：

其中，m为名录中的科数.

2)属间多样性G指数DG：

式中，qi=Sj/S，Sj为j属中的物种数，S为名录中的物种数，n为总属数.

3)保护区鸟类的G-F指数DG-F：

2.3.2 不同生境群落相似性

本研究采用马克平等生物群落多样性的测度方法的α多样性的测度方法[23-25]，用Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数、Simpson指数和物种丰富度指数，评估不同生态系统的α多样性，采用Sorenson相似性指数(Cs)评估不同季节和生态系统间的β多样性[26].

4)鸟类多样性分析采用Shannon-Wiener多样性指数进行分析

式中，Pi为i物种的个体在所有物种个体总数的比例.

5)鸟类群落均匀性采用Pielou均匀性指数计算

J=H/Hmax，Hmax=lnS

式中，S为物种数.

6)物种优势度采用Simpson优势度指数

7)物种丰富度指数采用公式

R=(S-1)/ln(N)

式中，S为物种数，N为所有物种个体数之和.

8)群落相似性分析公式采用

Cs=2c/(a+b)

式中，Cs为相似性指数，a为群落A的物种数，b为群落B的物种数，c为A和B共有的物种数.

3 结果

3.1 鸟类群落组成

结合实际调查和历史资料，本研究共记录到鸟类243种，隶属于17目55科143属(附录Ⅰ).分别占全国鸟类目、科、种总数的65.38%、50.46%和16.82%.记录雀形目(Passeriformes)鸟类34科141种，占总种数的58.02%，居于首位；鸻形目(Charadriiformes)次之，5科22种，占总种数的9.05%；鹰形目(Accipitriformes)1科14种，占总种数的5.76%；夜鹰目(Caprimulgiformes)2科5种，占总种数的2.06%；其余的目分别只有1科(表1).

表1 蟒河保护区鸟类物种组成

3.2 鸟类区系组成

按居留类型划分，留鸟69种，占总种数的28.40%；夏候鸟65种，占总种数的26.75%；冬候鸟13种，占总种数的5.34%，旅鸟96种，占总种数的比例为39.51%(图2).

图2 不同居留类型鸟类种数分布

从地理分布型上看，古北界种150种，占总种数的61.73%；东洋界种55种，占总种数的22.63%；广布种38种，占总种数的15.64%.蟒河保护区在中国动物地理区划上属古北界，华北区，黄土高原亚区[27][16]，从统计数据可以看出，古北界种占有较大的优势，但同时又有部分东洋界种渗透，这与蟒河保护区处于古北界与东洋界的交汇地带的地理位置相吻合.从分布型上看，属于全北型(C)的有28种，古北型(U)的有61种，东北型(中国东北及附近地区，M)的有40种，东北型(东部为主，K)的有3种，华北型(B)的有1种，东北-华北型(X)的有5种，季风型(E)的有2种，中亚型(D)的有7种，高地型(P)的有3种，喜马拉雅-横断山区型(H)的有11种，南中国型(S)的有8种，东洋型(W)的有36种，不易归类的分布(O)有38种.

3.3 保护级别

属于国家Ⅰ级保护的有黑鹳(Ciconianigra)和金雕(Aquilachrysaetos)2种，属于国家Ⅱ级保护的有39种，主要是鹰形目(Accipitriformes)和鸮形目(Strigiformes)，山西省重点保护动物有98种.

列入IUCN红色名录的，濒危(EN)种有猎隼(Falcocherrug)、黑枕黄鹂(Orioluschinensis)2种，易危(VU)种有鸿雁(Ansercygnoid)，近危(NT)种有罗纹鸭(Marecafalcata)、花脸鸭(Sibirionettaformosa)、秃鹫(Aegypiusmonachus)、小太平鸟(Bombycillajaponica)4种.

列入中国脊椎动物红色名录的，濒危(EN)种有乌雕(Aquilaclanga)、猎隼(Falcocherrug)、黄胸鹀(Emberizaaureola)3种，近危(NT)种有红腹锦鸡(Chrysolophuspictus)、大天鹅(Cygnuscygnus)、罗纹鸭(Marecafalcata)、花脸鸭(Sibirionettaformosa)、凤头蜂鹰(Pernisptilorhynchus)、秃鹫(Aegypiusmonachus)、苍鹰(Accipitergentillis)、白头鹞(Circusaeruginosus)、白尾鹞(Circuscyaneus)、鹊鹞(Circusmelanoleucos)、灰脸鵟鹰(Butasturindicus)、毛脚鵟(Buteolagopus)、雕鸮(Butobuto)、灰林鸮(Strixaluco)、短耳鸮(Asioflammeus)、红脚隼(Falcoamurensis)、灰背隼(Falcocolumbarius)、游隼(Falcoperegrinus)、黑头蜡嘴雀(Eophonapersonata)等19种，易危(VU)种有鸿雁(Ansercygnoid)、黑鹳(Ciconianigra)、金雕(Aquilachrysaetos)、大鵟(Buteohemilasius)等4种.

中国特有种有红腹锦鸡(Chrysolophuspictus)、黄腹山雀(Pardaliparusvenustulus)、银喉长尾山雀(Aegithalosglaucogularis)、银脸长尾山雀(Aegithalosfuliginosus)、山噪鹛(Garrulaxdavidi)、橙翅噪鹛(Trochalopteronelliotii)、乌鸫(Turdusmandarinus)、宝兴歌鸫(Turdusmupinensis)8种.

3.4 鸟类多样性G-F指数

G-F指数是用于研究鸟类在科属水平上的物种多样性，蟒河保护区鸟类多样性G-F指数计算结果见表2.

表2 蟒河保护区鸟类F指数、G指数与G-F指数

3.5 不同生境鸟类群落结构及多样性

对不同生境内的鸟类的种数和数量进行统计，得到如下结果：在河溪沟谷生境调查到鸟类28种412只，村落生境调查到鸟类45种908只，灌丛生境调查到鸟类105种1 498只，森林生境调查到鸟类110种1 665只.

鸟类多样性指数以森林生境为最高(4.512)，灌丛生境次之(4.398)，村落生境再次(3.298)，河溪沟谷生境最低(3.014)；均匀度指数：森林生境(0.960)>灌丛生境(0.945)>河溪沟谷生境(0.905)>村落生境(0.866)；鸟类丰富度指数：森林生境(16.766)>灌丛生境(16.262)>村落生境(7.465)>河溪沟谷生境(5.288)(表3).对不同生境中鸟类群落进行相似性分析，结果显示：森林生境和灌丛生境相似性最高(0.828)，村落生境和河溪沟谷生境次之(0.466)，村落生境和森林生境相似性最低(0.115)(表4).

表3 蟒河保护区各生境鸟类群落结构指数

表4 蟒河保护区不同生境群落相似性分析

4 讨论

本研究结合历史文献资料，对蟒河保护区的鸟类进行了摸底调查，但由于部分资料和文献历史相对久远，有些鸟种的分布与现状有较大出入，如石鸡(Alectorischukar)、鹮嘴鹬(Ibidorhynchastruthersii)、黑翅长脚鹬(HimantopusHimantopus)、反嘴鹬(Recurvirostraavosetta)等在本研究区的分布与文献记载有出入，近年的野生动物监测和管护员的日常巡护中，均没有发现.这些物种是否依然存在于该区域，需要进一步的监测和调查.

蟒河保护区鸟类分布型以古北型、东北型为主，计104种，东洋型和南中国型有44种.古北型成分较多，接近于古北界华北区的成分构成，兼有东洋界华中区的特点.从分布型上看，保护区鸟类的分布型多，混杂明显，具有一定的过渡性.

G-F指数可以反映一个区域较长时间尺度上的科属水平的物种多样性,总结鸟类区系物种组成信息[28].根据鸟兽物种多样性测度的G-F指数特征，非单种科越多，G-F指数越高，单种科对F指数的贡献为零[21].本区域统计的34科鸟类中，有18科为单种科，而G-F指数较高的原因可能是非单种科中的鸟类种类较多，形成的F指数较大，G指数较小，从而导致出现G-F指数较大这一结果.

从不同生境来看，森林和灌丛生境的物种多样性指数高，究其原因主要是保护区内森林植被茂密，森林覆盖率88.29%，这2种生态系统不仅能为鸟类提供丰富的植物性和动物性的食物，而且使鸟类具有良好的隐蔽地，保证了鸟类优良的栖息环境.森林和灌丛生态系统的Sorenson相似性指数最高，表明这两种生境都可以为鸟类提供适宜的栖息场所.河溪沟谷与森林和灌丛的Sorenson相似性指数低，究其原因是河溪沟谷区域鸟类多以水鸟为主，与其他生境中的鸟类的生存环境需求有较大差异.

5 建议

为更好地保护鸟类资源，构建人与自然和谐相处的生态格局，建议加强自然教育工作，加强对河流沟谷区域的保护，这些区域是蟒河保护区生态极为脆弱的地方，要坚决杜绝旅游开发，减轻人为干扰对湿地鸟类迁徙环境的影响.要杜绝入山放牧行为，保护灌丛生境.进一步加强森林生态系统的保护，为鸟类营造一个更加安全的生存空间.同时，建议结合太行山(中条山)国家公园的申报，把蟒河保护区融入到国家公园建设中，扩大保护区现有的面积和范围，使野生动植物资源得到更好的保护.