興凱湖保護區(qū)遷徙季節(jié)水禽多樣性及種多度關(guān)系1)

朱井麗

(黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院，哈爾濱，150025)

吳慶明 李曉民 鄒紅菲 馬建章

(東北林業(yè)大學(xué))

鳥類多樣性一直是鳥類生態(tài)學(xué)研究的熱點［1－2］，尤其是一般格局中的種多度關(guān)系，更是該領(lǐng)域關(guān)注的焦點，這對于掌握鳥類的分布格局與動態(tài)及棲息環(huán)境的保護具有重要的指導(dǎo)作用。作為中俄界湖的興凱湖是東亞第一大湖［3－4］，也是東亞—澳大利西亞鳥類遷徙路線上一個關(guān)鍵停歇點［5］，位于其內(nèi)的興凱湖保護區(qū)在中俄鳥類的遷徙停歇保護中備受關(guān)注［6－7］。近年來，興凱湖區(qū)域的鳥類及其賴以生存的濕地資源得到了中俄兩國的高度重視［8－10］，但關(guān)于鳥類多樣性及種多度方面的了解尚不全面［11－12］。文中于2009—2010年對興凱湖保護區(qū)內(nèi)棲息的水禽多樣性及種多度關(guān)系進行了分析。

1 研究地概況

黑龍江興凱湖國家級自然保護區(qū)(簡稱興凱湖保護區(qū))位于黑龍江省東南部的密山市境內(nèi)，其地理坐標為131°58'30″～133°07'30″E，45°01'00″～45°34'30″N;東西長 90 km，南北寬45 km，總面積2 224.88 km2。該區(qū)屬溫帶大陸性季風氣候，冬季漫長干燥、嚴寒少雪;夏季溫熱濕潤、雨量充沛;春秋兩季短促，氣候多變，春季風大降水少，秋季降溫緩慢。年均氣溫3℃，年平均降水654 mm，年均日照時數(shù)2 574 h，活動積溫2 250℃，無霜期147 d，水面封凍期180 d［13］。保護區(qū)內(nèi)由大小興凱湖組成，東南側(cè)以松阿察河湖口與俄羅斯相連，生境類型以水域和濕地面積最大，為1 670 km2，共分布有高等植被53 目104 科450 種［11－12］。

2 材料與方法

2009—2010年4—5月份和9—11月份，在興凱湖保護區(qū)內(nèi)的龍王廟湖口即松阿察河源頭利用防火樓通過10倍雙筒望遠鏡和60倍變焦單筒望遠鏡采用定點觀察法和水禽直數(shù)法［14］對興凱湖保護區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的水禽種類和數(shù)量進行了調(diào)查;其中，對于珍稀瀕危水禽(如丹頂鶴、白枕鶴、東方白鸛等)采用直數(shù)法，對于雁鴨類、鸻鷸類等采用相片法、塊狀估數(shù)法與直數(shù)法等結(jié)合使用。

通過EXCEL軟件的統(tǒng)計功能對鳥類群落的基本組成進行了組成優(yōu)勢分析;通過信息多樣性指數(shù)即Shannon－Wiener多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)對鳥類群落的α－多樣性和均勻度進行了分析［15－16］;通過 Preston［17－20］提出的倍程(octave)法，采用以2為底數(shù)的對數(shù)標尺對鳥類群落的種多度關(guān)系進行了分析。其中，Shannon－Wiener多樣性指數(shù)(H)為

式中:Pi示第i種鳥類數(shù)量(ni)占群落中所有鳥類數(shù)量(N)的比例;均勻度指數(shù)(E)為

式中:S為物種數(shù);Hmax為最大均勻條件下多樣性指數(shù)。

3 結(jié)果與分析

3.1 基本組成

調(diào)查結(jié)果(表1)表明:興凱湖保護區(qū)，共分布有水禽6目12科48種;其中，??目(Podicipediformes)1科1種，鵜形目(Pelecaniformes)1科1種，鸛形目(Ciconiiformes)3科9種，雁形目(Anseriformes)1科19種，鶴形目(Gruiformes)2科5種，鸻形目(Charadriiformes)4科13種;鳳頭??、綠頭鴨、須浮鷗、紅嘴鷗、骨頂雞等5種鳥類的種群監(jiān)測數(shù)量超過千只，是興凱湖保護區(qū)的優(yōu)勢種。

表1 興凱湖保護區(qū)遷徙季節(jié)水禽鳥類群落的基本組成

分析結(jié)果表明:興凱湖保護區(qū)，水禽鳥類群落的物種組成以雁形目(39.58%)和鸻形目(27.08%)鳥類為主，其次是鶴形目(18.75%)和鸛形目(10.42%)，??目(2.08%)和鵜形目(2.08%)最少;區(qū)系組成以古北種(64.58%)為主，其次是廣布種(29.17%)，東洋種(6.25%)最少;居留型包括夏候鳥(70.83%)、旅鳥(25.00%)和迷鳥(4.17%)3 種，夏候鳥占絕對優(yōu)勢;生態(tài)類群包括涉禽(56.25%)和游禽(43.75%)兩大類;共有保護鳥類16種，占水禽總種數(shù)的33.33%。

3.2 物種多樣性

通過Shannon－Wiener多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)進行計算，結(jié)果顯示，興凱湖保護區(qū)，水禽鳥類群落的多樣性指數(shù)H=1.172 3，均勻度指數(shù) E=0.302 8。

3.3 種—多度

采用以2為對數(shù)底數(shù)的倍程法對興凱湖保護區(qū)水禽的種—多度進行模擬，圖1直觀顯示出:興凱湖保護區(qū)，水禽鳥類群落的種—多度關(guān)系呈正態(tài)分布，即稀有種(個體數(shù)較少的鳥種)和常見種(個體數(shù)較多的鳥種如鳳頭??、綠頭鴨、須浮鷗、紅嘴鷗、骨頂雞)均較少，而個體數(shù)適中的鳥種較多。

圖1 興凱湖保護區(qū)遷徙季節(jié)水禽鳥類群落種—多度關(guān)系的對數(shù)正態(tài)分布

4 結(jié)論與討論

關(guān)于鳥類群落的基本組成，上述結(jié)果顯示出一些特點:物種組成方面，雁形目和鸻形目鳥類最多(66.66%)，這與該區(qū)域特有的水域環(huán)境特征密切相關(guān);區(qū)系組成方面，興凱湖保護區(qū)所在區(qū)域?qū)儆诠疟苯绲目v深區(qū)域，使得該區(qū)的鳥類具有明顯的古北界特征;同時，該區(qū)地形上與相鄰的東洋界中國區(qū)域無明顯屏障，為一些物種的跨區(qū)域分布提供了便利的條件，如主要分布于東洋界的白琵鷺、綠鷺和中白鷺;居留型方面，本區(qū)位于東北亞內(nèi)陸、居西太平洋、日本海和東北亞大陸區(qū)域，是許多沿海越冬鳥類、內(nèi)陸繁殖鳥類的繁殖地和遷徙中轉(zhuǎn)站，此外，本區(qū)具有明顯的季相，尤其是夏季的大面積水域。這些使得本區(qū)鳥類的居留型具有明顯的夏候鳥和旅鳥特征，多為游禽和涉禽的水鳥，這與該區(qū)的物種組成和生態(tài)類群相一致;受脅保護物種方面，由統(tǒng)計結(jié)果可知，本區(qū)調(diào)查的48種鳥類中，有1/3的鳥類處于受脅和保護狀態(tài)，這反映出興凱湖保護區(qū)棲息地資源保護的重要性。

鳥類群落物種多樣性和均勻度的計算結(jié)果表明，興凱湖保護區(qū)遷徙季節(jié)水禽鳥類群落的豐富度、均勻度和多樣性相對不高。野外調(diào)查期間，調(diào)查區(qū)域內(nèi)的水域環(huán)境比較單一，這應(yīng)是導(dǎo)致文中分析結(jié)果的一個主要因素。

關(guān)于種—多度關(guān)系，自從Motomura開創(chuàng)性地提出一個幾何序列模型用于描述這種特性后，生態(tài)學(xué)家已建立了許多擬合種—多度關(guān)系的經(jīng)驗?zāi)Ｐ秃屠碚撃Ｐ?，主要包括對?shù)序列分布、對數(shù)正態(tài)分布等統(tǒng)計模型和幾何序列模型、分割線段模型等生態(tài)位模型及反映群落動態(tài)和環(huán)境制約作用的動態(tài)模型，還有其中一些模型的擴展模型［21－23］，但在鳥類方面應(yīng)用得較少［24－27］。最早描述群落中種—多度關(guān)系的一般特性的是Preston，提出了物種“常見性和罕見性的分布(distributionof commonness and rarity)”［17－18］，文中分析結(jié)果與此不一致。關(guān)于之間的差異解釋，有報道認為［28］:對數(shù)正態(tài)分布多適用于描述多物種集合形成的種群。興凱湖在鳥類的遷徙路線上占有重要的地位，文中的調(diào)查區(qū)域是興凱湖的一個湖口，每年春季該區(qū)域會形成一個冰水共存的水域，成為春季鳥類遷徙期間唯一可以停歇的區(qū)域，多鳥種集合成為必然。若按此說，文中的種—多度分析結(jié)果有了合理的解釋，但還需要進行長期的監(jiān)測和應(yīng)用其他方法對該區(qū)域遷徙季節(jié)水禽鳥類群落的種—多度關(guān)系進行模擬。

綜上所述，興凱湖保護區(qū)特殊的地理位置和特殊的水域環(huán)境形成了該區(qū)域特有的水禽鳥類群落組成與種—多度。

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