作者 通讯作者
基因组学与应用生物学, 2011 年, 第 30 卷, 第 14 篇 doi: 10.5376/gab.cn.2011.30.0014
收稿日期: 2011年03月22日 接受日期: 2011年04月02日 发表日期: 2011年04月07日
引用格式(中文):
李东等, 2011,南宁市北郊农耕区冬季鸟类多样性,基因组学与应用生物学(online), Vol.30 No.14 pp.1086-1091 (doi: 10.5376/gab.cn.2011.30.0014)
引用格式(英文):
Li et al., 2011, The bird diversity of cultivated land in northern suburb of Nanning in winter, Jiyinzuxue Yu Yingyong Shengwuxue (Genomics and Applied Biology), Vol.30 No.14 pp.1086-1091 (doi: 10.5376/gab.cn.2011.30.0014)
郊区是城市扩展的先锋地带,郊区与城市之间的鸟类物种多样性相互影响。农田作为郊区生态类型中的一种人工生态景观,有其独特的生态意义。研究农田景观下鸟类组成和分布特点,不但能为城市鸟类研究提供参考,同时也对城市规划具有积极意义。2010年12月和2011年1月,作者采用固定样带法对南宁市北郊农耕区冬季鸟类群落进行调查。将农耕区划分为湿地、干稻田、蔬菜地、荒草地和稀树灌丛5种生境类型,对5种生境的鸟类群落的组成,群落多样性和均匀度、群落间的相似性进行分析,结果显示稀树灌丛群落的鸟类物种数和多样性指数最高,湿地群落的鸟类均匀度最高,干稻田、蔬菜地和稀树灌丛三者间的相似度均较高,与能提供鸟类隐蔽地有关。冬季农耕区食物较丰富,能满足大量冬候鸟的食物需求。
城市化的迅速发展,城镇的扩张其结果是自然景观越来越破碎化和生物多样性丧失(Stephanie et al., 2003)。郊区不但是城市扩展的先锋地带,在一个景观安全格局中(包括源、缓冲区、源间链接、辐射道和战略点等组分) (Yu, 1996; 1997; 2009),郊区还作为城市鸟类物种源(Savard et al., 2000)。Savard等(2000)认为郊区作为城市的边缘地带,鸟类物种多样性对城市鸟类物种多样性影响巨大。城市郊区可以起到城市鸟类群落物种源的作用。Jokimaki和Suhonen (1998)研究认为那些位于城乡结合部的鸟类最有可能成为城市鸟类。而位于城市边缘的城郊结合部,无疑充当了缓冲区的角色(Brooker, 2002)。缓冲区的景观类型和植被结构,直接影响该区鸟类群落组成,甚至影响城市鸟类群落组成(Burghardt et al., 2008)。那么,研究城郊结合部生态景观下的鸟类群落,是进一步研究城市鸟类群落组成的基础。然而在农田生态系统中,鸟类与人类关系密切表现在,尽管人工开创的农田景观破坏了鸟类自然栖息地,使鸟类群落组成相应发生变化,但是也不是完全是被动接受的,面对人类的干扰和栖息地资源的紧张,鸟类不得不表现出一定的适应性(李欣海等, 2002)。农耕区为鸟类提供异质性丰富的生境,鸟类对农作物病虫害的防治也发挥了一定作用。南宁市位于北热带北缘和南亚热带南缘的过渡地带,地理位置处于候鸟南北迁徙大通道上。为了解冬季南宁郊区农耕区鸟类群落多样性组成,作者于2010年冬季在南宁市北郊农耕区进行鸟类调查,现将结果报道如下。
1 结果与分析
1.1 种类组成
本次调查共记录到鸟类45种(表1),其中冬候鸟13种,占总种数的28.9%,留鸟32种,占71.1%,水鸟和傍水鸟11种,占24.4%。
表1 南宁市北郊农耕区冬季鸟类组成 |
1.2 各生境鸟类群落组成
湿地:该生境为有水环境,主要吸引水鸟和傍水鸟类,记录到鸟类15种,有8种为冬候鸟,占该生境鸟类物种数的53.3%。优势种包括池鹭、金眶鸻、扇尾沙锥、白鹡鸰和黄鹡鸰;常见种有牛背鹭、白胸苦恶鸟和普通翠鸟。
干稻田:收割后的水稻田,部分已将土翻犁,部分保留30~40 cm 高的稻茬。此生境共记录鸟类26种,冬候鸟有8种,占30.8%。优势种有:树鹨和麻雀;常见种有牛背鹭、白鹡鸰。
蔬菜地:农民种植蔬菜的田地,人为活动较多,此生境记录鸟类19种,冬候鸟5种,占26.3%,优势种有白鹡鸰和麻雀;常见种有珠颈斑鸠、黑喉石即鸟、灰林即鸟 和金翅雀。
荒草地:弃耕后的农田,此生境记录鸟类13种,冬候鸟有6种,占46.2%。优势种有黄鹡鸰、树鹨、纯色山鷦莺和麻雀;常见种有白鹡鸰、田鹨、黑喉石即鸟和灰林即鸟 。
稀树灌丛:分布在农田边或夹杂在农田中,此生境共记录鸟类29种,冬候鸟有6种,占20.7%。优势种有红耳鹎和麻雀;常见种包括:白头鹎、白喉红臀鹎、灰椋鸟和长尾缝叶莺。
1.3 群落多样性和相似性分析
根据统计结果(表2),可看出冬季农耕区的稀树灌丛鸟类物种数最多,多样性指数最高。干稻田内麻雀和树鹨成群活动,数量较大,因而干稻田鸟类群落的均匀性较其它生境低。
表2 南宁市北郊农耕区冬季鸟类多样性 |
1.4 群落间的相似程度
5种生境相互连接,但植被差异较大,相似性比较(表3)结果表明,湿地与其他生境相似度都较低,干稻田、蔬菜地和稀树灌丛三者间的相似度较高。
表3 群落间的相似指数 |
2讨论
在农田生态系统中,食物条件和隐蔽条件如何决定鸟类在各种生境中的分布(周放, 1988)南宁市北郊农耕区种植模式随季节变化,5种生境类型以湿地和稻田的景观变化最大,夏季湿地和稻田均以种植植株较高的水稻为主;冬季湿地以种植低矮水生蔬菜为主,稻田收割后留茬放空,无积水。冬季与其它季节的农田景观相比,主要区别在于作物和其它植物的种类、密度和高度均不同。
冬季湿地大面积种植水生蔬菜,作物矮,周期短,整田频度高是该生境特点。大片开阔平整的湿地,翻整过的泥土里有许多水生动物,为许多冬侯水鸟和傍水鸟提供了丰富的食物资源,鸟类种群数量也比较大。湿地视野开阔,觅食安全性也相应提高。因此,湿地是南宁市冬候鸟重要的越冬觅食地,大部分越冬水鸟能够选择农田湿地生境。
秋季收割完毕后,干稻田内散布收割后遗留的谷粒和稻穗,这些成为农田集群食谷鸟类(如麻雀、文鸟等)的主要食物来源。善于行走和穿梭的鹡鸰科鸟类也常在此类生境中追捕昆虫。干稻田的物种多样性较高,但是作为集群鸟类最喜生境,均匀性较低。稻茬还为鸟类提供了瞭望和躲避的条件。翻耕过的干稻田,泥土中蚯蚓等食物资源丰富,但是由于取食方式和人类活动等因素,仅鹡鸰科一些鸟类对此利用较多。
蔬菜地由于种植应季蔬菜,人员活动最频繁。但是以经济种植为目的的蔬菜地面积比较大,在提供昆虫和嫩叶等食物资源的同时,茂密的叶片也在一定程度上为鸟类提供庇护所,故其鸟类多样性处于一个比较高的水平。
荒草地为弃耕后农田的自然演替,由较单一的先锋植物占据,植被多样性不高,鸟类物种数和多样性指数最低。这也与上海地区农耕区荒地生境对鸟类多样性非常重要的研究结果有所不同(栾晓峰等, 2004)。
稀树灌丛主要起到生境庇护的作用。稀树灌丛的植物种类相对于其他生境的植被更丰富,且与其他生境镶嵌,异质性较大。农田内农民耕作频繁,稀疏灌丛成为鸟类能使用的最近自然庇护所。由于远高出地面的缘故,稀疏灌丛还是一些追捕型鸟类(如猛禽、伯劳等)的瞭望台。
由于农耕区是完全人工景观,在各地不同的地理位置、城市规模、经济状况和人民需求的条件下,农耕区运营模式不尽相同。而鸟类物种多样性、种群数量与分布受农耕区植物组成与结构、季节变化、人为活动等因素影响,鸟类群落亦随之向特定方向发展,以致各地农耕区鸟类群落都有其特点。南宁冬季农耕区有大量冬候鸟到此越冬,冬候鸟成为各生境内的优势种或常见种,湿地由其为越冬水鸟提供了适宜觅食地。综合干稻田、蔬菜地和稀树灌丛三种生境类型特点发现,三者均能提供一定程度的遮蔽作用。在农耕地这样一个视野开阔、人员活动密集的景观中,躲避条件与食物丰度处于同等重要的地位。
3区域和方法
3.1研究区域
研究区域位于南宁市北郊心圩镇(22°52′7″N, 108°14′44″E)的农耕区,调查范围东西横跨7.2 km,南北跨度5.8 km。调查期内均温15.8℃,最低温在1月份,月均温11.2℃,最低气温4℃,10℃以下天气持续8~10 d。当地农作物主要有水稻、蔬菜和水果,耕地区内和周边散布有稀疏灌丛,主要植物有潺槁树(Litsea glutinosa)、柞木(Quercus mongolica)、苦楝(Melia azedarach)、台湾相思(Acacia confusa)等乔木和水茄(Solanum torvum )、金樱子(Rosa laevigata )、毛桐(Mallotus barbatus )、类芦(Neyraudia reynaudiana )等小型灌木和草本植物。
3.2调查方法
2010年12月和2011年1月对农耕区的鸟类进行调查。根据农田分界和鸟类分布情况,采用固定样带法,以每次穿过5种生境频次相当为原则,共选择样带9条,每条样带长约1 km。调查生境类型:(1)湿地,包括池塘、浅水滩、泥滩、蓄水农田和水生菜地;(2)干稻田;(3)蔬菜地,种植非水生蔬菜,如生菜、芥菜、菜花等;(4)荒草地;(5)稀树灌丛。调查中以2~3人一组,以1 km/h的行进速度用8×42双筒望远镜观察记录两侧50 m范围内的鸟类、数量和活动生境。每周调查1次,调查次数共计8次,调查时间主要在鸟类活动高峰期的早晨和傍晚,偶尔因天气原因提前或延后。
3.3统计方法
调查数据用以下方法进行统计处理和分析(孙儒泳, 1991)。
(1)物种多样性指标采用Shannon-Wiener指数计算:H=-∑Pi ln Pi
(2)均匀度采用Pielou指数计算:E=H/Hmax,Hmax=lnS
(3)群落相似性用Sorensen群落相似性系数分析:Cs=2j/(a+b)
以上公式中的H为多样性指数;S为生境中的鸟类种数;Pi为鸟种i的个体数与该生境中总个体数的比值;E为均匀性指数;Cs为相似性指数;a和b分别为两个群落中的物种数;j为两个群落中共有的种数。
各生境的优势种和常见种根据物种在该生境的Pi大小来划分。Pi≥0.1的物种为该生境中的优势种,0.1>Pi≥0.05的物种为常见种(表1)。
作者贡献
李东、杨岗是本研究报告的执行人;李东和杨岗负责研究数据搜集、整理、结果分析和初稿写作;周放教授是项目负责人,指导了学术方向,数据分析,论文写作和修改;余辰星和蒋光伟参与了野外调查工作。全体作者都阅读并同意最终文本。
致谢
作者十分感谢广西大学动物科学技术学院09级李肇天、许亮同学在野外工作中的支持与帮助。感谢两位匿名的同行评审人的评审意见和修改建议。
参考文献
Brooker L., 2002, The application of focal species knowledge to landscape design in agricultural lands using the ecological neighbourhood as a template, Landscape and Urban Planning, 60(4): 185-210 doi:10.1016/S0169-2046(02)00055-5
Burghardt K.T., Tallamy D.W., and Gregory S.W., 2008, Impact of native plants on bird and butterfly biodiversity in suburban landscape, Conservation Biology, 23(1): 219-224
PMid:18950471
Jokimaki J., and Suhonen J., 1998, Distribution and habitat selection of wintering birds in urban environments, Landscape and Urban Planning, 39(4): 253-263 doi:10.1016/S0169-2046(97)00089-3
Li X.H., Ma Z.J., Ding C.Q., Zhai T.Q., and Li D.M., 2002, Relationship between the distribution of crested ibis and local farmers, Dongwu Xuebao (Acta Zoologica Sinica), 48(6): 725-732 (李欣海, 马志军, 丁长青, 翟天庆, 李典谟, 2002, 朱鹮分布与栖息地内农民的关系, 动物学报, 48(6): 725-732)
Luan X.F., Hu Z.J., and Xu H.F., 2004, Features of avian community and their relationships with habitats in Shanghai agricultural area, Dongwuxue Yanjiu (Zoological Research), 25(1): 20-26 (栾晓峰, 胡忠军, 徐宏发, 2004, 上海农耕区鸟类群落特征及与几种生境因子的关系, 动物学研究, 25(1): 20-26)
Savard J.P.L., Clergeau P., and Mennechez G., 2000, Biodiversity concepts and urban ecosystems, Landscape and Urban Planning, 48(3-4): 131-142 doi:10.1016/S0169-2046(00)00037-2
Stephanie M., Susan G., and Kathy M., 2003, Urban bird diversity and landscape complexity: Species-environment associations along a multiscale habitat gradient, Conservation Ecology, 7(1): 5
Sun R.Y., ed., 1991, Principles of Animal Ecology, 3rd, Beijing Normal University Press, Beijing, China, pp.398-408 (孙儒泳, 主编, 1991, 动物生态学原理, 第三版, 北京师范大学出版社, 中国, 北京, pp.398-408)
Yu K.J., 1996, Security patterns and surface model in landscape ecological planning, Landscape and Urban Planning, 36(5): 1-17 doi:10.1016/S0169-2046(96)00331-3
Yu K.J., 1997, Security patterns: A defensible approach toward landscape and environmental planning, Urban and Regional Planning, 453: 463
Yu K.J., 2009, Landscape ecological security patterns in biological conservation, Acta Ecologica Sinica, 19(1): 8-15
Zhou F., Liu X.H., and Pan G.P., 1988, Research on forestry birds community in liluo forest of Longsheng county, Guangxi Kexueyuan Xuebao (Journal of Guangxi Academy of Sciences), 4(2): 14-21 (周放, 刘小华, 潘国平, 1988, 龙胜里骆林区森林鸟类群落研究, 广西科学院报, 4(2): 14-21)