胡春芳 李 楓 叢日杰 張玉銘 湯臣棟 庚志忠 馮雪松
(東北林業(yè)大學(xué),哈爾濱,150040)(崇明東灘鳥(niǎo)類國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū))
斑背大尾鶯(Megalurus pryeri)屬雀形目(Passeriformes)鶯科(Sylviidae),是東亞特有種,有兩個(gè)亞種:pryeri和sinensi。種群數(shù)量稀少,2009年,IUCN世界瀕危物種紅皮書(shū)將斑背大尾鶯列為近危種(NT)。斑背大尾鶯在國(guó)內(nèi)繁殖分布于黑龍江省扎龍、遼寧省雙臺(tái)河口、江西省南磯山、上海崇明東灘,其中,崇明東灘、南磯山既是斑背大尾鶯的繁殖地又是越冬地;國(guó)外繁殖分布于日本本州島北部。目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)斑背大尾鶯的研究主要是在數(shù)量、分布調(diào)查[1,3-5]、繁殖生態(tài)學(xué)研究[6]、鳴聲錄音[2,7]、分類地位和遺傳多樣性研究[8-10]等繁殖生態(tài)方面,而對(duì)關(guān)于棲息地的量化報(bào)道較少,僅見(jiàn)于繁殖棲息地生境的描述[4,11],影響斑背大尾鶯巢址選擇的主要生態(tài)因子尚不明確。為此,筆者于2010年3月至2011年8月在上海崇明東灘鳥(niǎo)類國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)對(duì)斑背大尾鶯的巢址選擇進(jìn)行了初步研究,考察其巢址的生境特點(diǎn)和影響巢址選擇的主導(dǎo)因素。
鳥(niǎo)類巢址選擇是研究巢以及巢周圍地區(qū)的生態(tài)因子在鳥(niǎo)類選擇巢址過(guò)程中的作用和地位,從而揭示鳥(niǎo)類選擇該處筑巢的原因和主導(dǎo)因素。巢址選擇是一種優(yōu)化生境選擇,能將同類的干擾、天敵的捕食和不良天氣的影響降低到最低水平,大大提高繁殖成效[12]。巢的形狀和大小、營(yíng)巢背景植物常被選擇作為隱蔽條件的一部分,同一種鳥(niǎo)會(huì)選擇相似的營(yíng)巢環(huán)境,但是其巢址的特征會(huì)隨棲息環(huán)境變化而變化,這說(shuō)明自然選擇可以改變鳥(niǎo)類的適應(yīng)策略,使物種在不同的選擇壓力下適應(yīng)環(huán)境[13]。因此,研究鳥(niǎo)類的巢址選擇,揭示影響其繁殖地選擇的主導(dǎo)因素,不僅有助于了解該物種對(duì)繁殖生境的要求,還有助于理解其生活史特征。
崇明東灘鳥(niǎo)類國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)(N 121°50'~122°5',E 31°25'~31°38')位于長(zhǎng)江入???,地處上海市崇明島東端,是長(zhǎng)江口最大的、仍舊保持自然本底狀態(tài)的河口灘涂濕地,被世界自然基金會(huì)(WWF)列為具有國(guó)際重要意義的生態(tài)敏感區(qū),并被列入濕地公約的國(guó)際重要濕地名錄。自互花米草(Spartina alterniflora)作為生態(tài)工程種于1995年被引種到崇明東灘以來(lái)[14],崇明東灘目前已形成了3種主要的生境類型:蘆葦(Phragmites australis)生境、互花米草生境、斑塊狀蘆葦和互花米草混合生境?;セ撞萏J葦混合生境為互花米草向蘆葦區(qū)域擴(kuò)散的區(qū)域,蘆葦與少量的互花米草混合生長(zhǎng)?;セ撞輰?duì)東灘生境具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和種間競(jìng)爭(zhēng)能力,分布面積呈快速增加趨勢(shì),零星斑塊狀分布于蘆葦群落中,在研究地區(qū)域,純互花米草生境分布面積為13.58 km2,擴(kuò)散的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于土著種蘆葦,有些區(qū)域蘆葦已經(jīng)退化。純蘆葦生境僅為6.84 km2,互花米草和蘆葦?shù)幕焐碁?.88 km2。目前為止,互花米草生境面積最大[15]。崇明東灘屬北亞熱帶,是東亞季風(fēng)區(qū),常年的海風(fēng)使得互花米草向一側(cè)倒伏。
2010年3月至2011年8月觀察發(fā)現(xiàn),在斑背大尾鶯雌鳥(niǎo)產(chǎn)卵孵化期間,雌鳥(niǎo)活動(dòng)更加隱匿,也不鳴叫。在枯草中穿梭飛行,高度很低,很難被發(fā)現(xiàn)。相反,雄鳥(niǎo)的活動(dòng)比較頻繁,飛翔鳴囀跨度不大,多在10~20 m之間。在崇明東灘研究地的3種生境類型中各設(shè)立3條樣線。其中:純互花米草生境中每條樣線長(zhǎng)約1 km,左右寬各為2.5 m,每條樣線所覆蓋的面積為5 km2;純蘆葦生境每條樣線長(zhǎng)為1 km,左右寬各為1.5 m,每條樣線覆蓋的面積為3 km2;互花米草和蘆葦?shù)幕焐趁織l樣線長(zhǎng)為1 km,左右寬各為1 m,每條樣線所覆蓋的面積為2 km2。調(diào)查中,以每條樣線中雄鳥(niǎo)活動(dòng)的位置為線索,仔細(xì)搜尋斑背大尾鶯(Megalurus pryeri)的巢,同時(shí)利用GPS定位,對(duì)發(fā)現(xiàn)的每一個(gè)巢進(jìn)行標(biāo)記和測(cè)量,并用紅色的繩作為標(biāo)記,以保證3種生境類型的巢全部都能被發(fā)現(xiàn)。記錄3種生境中的巢結(jié)構(gòu):巢內(nèi)徑、巢外徑、巢高、巢深、巢高距地面距離。
在野外追蹤觀察的基礎(chǔ)上,用樣方法[4]對(duì)斑背大尾鶯的巢址選擇進(jìn)行研究。在以巢為中心、10 m為半徑的范圍內(nèi)做4個(gè)1 m×1 m樣方,調(diào)查鳥(niǎo)巢巢位的微生境。根據(jù)在崇明的調(diào)查,選擇測(cè)定8個(gè)生境因子:枯草蓋度(%)、新草蓋度(%)、枯草最高高度(cm)、新草最高高度(cm)、枯草厚度(cm)、植物密度(株/m2)、距小徑(附近住戶走出的小路)距離(m)、巢下水深(cm)。
在斑背大尾鶯的領(lǐng)域內(nèi)沒(méi)有巢的位置選取對(duì)照樣方,具體方法為[16]:在每個(gè)巢的隨機(jī)方向的100 m處選取4個(gè)1 m×1 m的對(duì)照樣方,若該樣方內(nèi)發(fā)現(xiàn)有斑背大尾鶯的巢,則更換方向選取,一直到所有對(duì)照樣方可判定為非巢址樣方為止。對(duì)照樣方的測(cè)量參數(shù)與巢址樣方相同,兩者作為獨(dú)立樣本。
首先將百分?jǐn)?shù)因子作反正弦函數(shù)轉(zhuǎn)換為角度型因子,以提高數(shù)據(jù)的正態(tài)性,接著采用Kolmogorov-Smirnov Z檢驗(yàn)巢址樣方與對(duì)照樣方中的8個(gè)定量因子的正態(tài)性,當(dāng)數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布時(shí),采用獨(dú)立樣本的 t檢驗(yàn)(Independent-samples t test),否則采用非參數(shù)Mann-Whitney U檢驗(yàn)。由于測(cè)定的生境變量都不呈正態(tài)分布,因此,采用非參數(shù)Mann-Whitney U來(lái)比較兩組均值間差異(給出Z值)。P<0.05差異顯著,P<0.01差異極顯著。采用主成分分析法分析(PCA)確定所選擇的8個(gè)生境因子間的相關(guān)性以及各因子在斑背大尾鶯巢址選擇中的權(quán)重。數(shù)據(jù)分析采用Excel 11.0和Spss17.0統(tǒng)計(jì)軟件完成。統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)采用算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)誤表示。
斑背大尾鶯于3月中旬開(kāi)始占區(qū)炫飛鳴唱求偶,4月初進(jìn)入配偶期。4月中旬開(kāi)始筑巢,營(yíng)巢時(shí)間持續(xù)至7月中旬,5月份為筑巢高峰期。2010—2011年,在崇明東灘共測(cè)量了33個(gè)斑背大尾鶯兩種巢型,其中在互花米草生境中有19個(gè)(57.8%),在蘆葦和互花米草的混生生境中有14個(gè)(42.4%),在純蘆葦生境沒(méi)有找到巢。
斑背大尾鶯的巢位于叢生草本的下方,筑巢主要由雌鳥(niǎo)完成,雄鳥(niǎo)幾乎不參與,筑巢需5~7 d。巢材因地制宜,就地取材,既有植物性材料——細(xì)苔草、寬蘆葦葉、直徑為1 mm的互花米草枝,也有動(dòng)物的衍生物——羽毛、頭發(fā),還有植物白絮等。斑背大尾鶯的巢十分隱蔽,巢筑在枯草下部,巢底接近地面,先將靠近的三四個(gè)枯枝纏在一起,圍成圓形,然后從底部開(kāi)始編制,一般有二三層巢材。由T檢驗(yàn)分析得出:兩種生境的巢結(jié)構(gòu)參數(shù)差異不太顯著,其中巢高(F=18.018,P<0.05)顯著差異,而巢內(nèi)、外徑,巢深,巢距地面距離差異不大(表1)。
營(yíng)巢背景植物以草本為多,高度在不同生境類型中略有差異。其中,以蘆葦中最高(216.7±6.9)cm,互花米草次之(118.8±4.9)cm。植株靠近基部的枝或葉都相互交錯(cuò),或向一側(cè)傾伏,上方蓋度均大于60%(表1),對(duì)巢有良好的遮蔽作用。
表1 不同生境類型中鳥(niǎo)巢的特征
斑背大尾鶯(n=132)與對(duì)照樣方(n=132)8個(gè)生態(tài)因子的測(cè)量和比較結(jié)果見(jiàn)表2。Mann-Whitney U檢驗(yàn)的結(jié)果表明:枯草厚度、植物密度、枯草蓋度、距小道距離、巢下水深的顯著性概率均小于0.05,表明巢樣方組與對(duì)照樣方組的這些因子之間差異顯著。斑背大尾鶯對(duì)巢址的選擇具有非隨機(jī)性和特異性。巢址樣方的枯草厚度、植物密度、枯草蓋度均顯著高于對(duì)照樣方;距小道距離、巢下水深則顯著低于對(duì)照樣方;隱蔽性顯著高于對(duì)照樣方(表2)。測(cè)量結(jié)果表明:斑背大尾鶯偏好于枯草蓋度和密度高、灘涂水淺的地方營(yíng)巢,多數(shù)靠近小道。
表2 斑背大尾鶯的巢位樣方與對(duì)照樣方各生境參數(shù)Mann-Whitney U檢驗(yàn)結(jié)果
PCA結(jié)果表明:前4個(gè)主成分的特征值均大于1,累積信息量達(dá)78.80%。包含了斑背大尾鶯巢址的大部分信息,可以較好地反映巢址特征。提取這4個(gè)主成分,計(jì)算它們與原始變量的因子負(fù)荷(表3)。在第1主成分中,枯草蓋度負(fù)荷值最大,其次為植物密度、枯草厚度,反映了斑背大尾鶯傾向在枯互花米草蓋度和厚度較大、密度高的生境中營(yíng)巢。第2主成分中,距小道距離和巢下水深負(fù)荷值最大,說(shuō)明斑背大尾鶯常在水淺的灘涂和靠近路邊營(yíng)巢,可定義為空間位置因子。在第3主成分中的新草蓋度,它與主成分1共同體現(xiàn)了斑背大尾鶯營(yíng)巢對(duì)隱蔽度的要求,可定義為隱蔽因子。第4主成分中枯草最高負(fù)荷值最大,可定義為植被高度因子(表4)。
表3 斑背大尾鶯巢址選擇主成分分析(n=132)
表4 斑背大尾鶯巢址選擇主成分分類及命名
鳥(niǎo)類巢址的質(zhì)量與其繁殖成功率有直接關(guān)系[17-18]。研究發(fā)現(xiàn),斑背大尾鶯繁殖失敗主要集中在產(chǎn)卵期和孵化期,這是由于持續(xù)近30 d的產(chǎn)卵(6 d)、孵化(12 d)、育雛(13 d),一直到雛鳥(niǎo)離巢,使卵和幼雛暴露在很大的捕食風(fēng)險(xiǎn)中。在研究地區(qū),不僅有家養(yǎng)貓、狗,還有灰背隼(Falcocolumbarius)、紅尾伯勞(Lanius bucephalus)、棕背伯勞(Lanius schach)等小型食肉獸和猛禽[19],它們是斑背大尾鶯的天敵,都會(huì)危及卵和雛鳥(niǎo),所以繁殖失敗主要原因是天敵的捕食和破壞。因此,增強(qiáng)巢的隱蔽性和選擇適宜的巢址,盡可能降低被捕食率,對(duì)斑背大尾鶯繁殖成功非常重要。
通過(guò)巢址選擇,鳥(niǎo)類可以找到一個(gè)相對(duì)適宜的繁殖地點(diǎn)以保證繁殖活動(dòng)順利進(jìn)行[20]。許多試驗(yàn)結(jié)果[21-24]表明,雀形目鳥(niǎo)類一般在植被茂盛、蓋度高的樹(shù)上筑巢,即使在某些植被較稀疏的荒漠地區(qū),雀形目鳥(niǎo)類也多在密度較大的荊棘叢中筑巢。因此,鳥(niǎo)類選擇密度高、隱蔽性好的覆蓋物作為巢址,也是決定其繁殖成效最主要的原因。巢址樣方和對(duì)照樣方的8個(gè)因子比較表明(表3),斑背大尾鶯偏好選擇于隱蔽性高的位置營(yíng)巢,斑背大尾鶯巢的隱蔽性主要來(lái)自以下3個(gè)方面:
①雌鳥(niǎo)的羽色和孵化行為增強(qiáng)了巢的隱蔽性。雌鳥(niǎo)上體棕褐色,當(dāng)它低伏在巢中時(shí),即使靠近也極難發(fā)現(xiàn)。孵化時(shí),在輕微干擾下,雌鳥(niǎo)不輕易離巢,尤其是到了孵化后期,雌鳥(niǎo)戀巢性增加,人靠近1 m之內(nèi)仍絲毫不動(dòng),直至將要踩到才猛然飛離巢外。雌鳥(niǎo)這種能在最危險(xiǎn)的一瞬間迅速逃離,而事先一動(dòng)不動(dòng)的特性,既保證了親鳥(niǎo)在最不利情況下不受損失,又盡可能地保證了巢難以被發(fā)現(xiàn)。
②營(yíng)巢位于草叢下部,約離地面距離 20 cm[4,25],營(yíng)巢植物葉(蘆葦)或枝(互花米草)相互交錯(cuò),互花米草則向一側(cè)倒伏,在微生境的尺度上,兩種巢型巢上方蓋度分別為64.7%和81.8%,給巢形成了良好的隱蔽條件。
③調(diào)查得出,斑背大尾鶯營(yíng)巢密度最高的地方是互花米草密度很高的地段。常年定向的海風(fēng)吹得互花米草都向一個(gè)方向倒伏,斑背大尾鶯利用了倒伏的互花米草在巢口處形成了一個(gè)三角型密度很厚的天然“巢蓋”,不僅減少了親鳥(niǎo)筑巢的能量消耗,還增加了巢的隱蔽性。
斑背大尾鶯的巢址對(duì)于在植被的隱蔽性和高度上有很高的要求,在研究中,所有發(fā)現(xiàn)的巢周圍都有互花米草覆蓋,4個(gè)方向的隱蔽度均較高(表2)。巢址樣方的枯草厚度、植物密度、枯草蓋度均顯著高于對(duì)照樣方,這些為斑背大尾鶯巢提供了良好的隱蔽條件。而且斑背大尾鶯進(jìn)入繁殖期后,領(lǐng)域非常固定,幾乎整個(gè)繁殖期都停在某一固定的一根非常顯著高的枯蘆葦枝上,蘆葦這種高位植物為雄鳥(niǎo)提供了占有領(lǐng)域、鳴唱、求偶和警戒的條件[4]。斑背大尾鶯巢址選擇的這兩個(gè)特點(diǎn)與很多國(guó)外研究結(jié)果相符合。在利根川,巢密度最高的地方是莎草密度很高的地段[26];在仏沼濕地也被發(fā)現(xiàn)喜好草灘和莎草叢[10]。這種對(duì)莎草的偏好是因?yàn)榘弑炒笪产L需要濃密的、中等高度的單子葉植物來(lái)筑巢,間或有一些較高的草。在日本的繁殖地,斑背大尾鶯總是在演替沼澤中被發(fā)現(xiàn),并且在蘆葦和莎草達(dá)到某種高度時(shí)才可見(jiàn),對(duì)于太高或太低的植被不能耐受[27]。在中國(guó)的雙臺(tái)河口發(fā)現(xiàn),雄鳥(niǎo)是在濃密的1 m高的三棱草(Bolboschoenus maritimus)或莞草(B.fluviatilis)以及/或者東方香蒲(Typha orientalis),并伴有一些稀疏的蘆葦(Phragmites australis)或者寬葉香蒲(Typha latifolia)的草灘上鳴唱[28]。在江西鄱陽(yáng)湖,斑背大尾鶯主要棲息于植被高度在30~90 cm的開(kāi)闊區(qū)域。繁殖季節(jié)斑背大尾鶯在鄱陽(yáng)湖湖區(qū)主要活動(dòng)于密度較高的南荻(Triarrhena lutarioriparia)、苔草(Carex tristachya)和水草混生的無(wú)水浸灘地,營(yíng)編織巢于草叢下部[25]。在黑龍江的扎龍,斑背大尾鶯的巢大部分在植物群落的交界處(枯蘆葦叢中呈斑塊狀分布),尤其是植被濃密、中等高度的群落且呈斑塊狀分布的區(qū)域,是其營(yíng)巢的最適場(chǎng)所[28]。2004—2005年,在扎龍地區(qū)總共發(fā)現(xiàn)了42個(gè)漢口亞種巢,其中38個(gè)巢位于蘆葦沼澤;4個(gè)巢位于苔草沼澤,蘆葦是主要的伴生植物。在上海崇明島觀察到的斑背大尾鶯基本都在純互花米草生境和蘆葦、互花米草混生生境中,而在純蘆葦生境中并沒(méi)有巢。
由此可見(jiàn),斑背大尾鶯的適宜生境應(yīng)該是具有蘆葦、荻草、蒲草一類稀疏的高位植物以及莎草、苔草、護(hù)花米草一類濃密的低位植物生長(zhǎng)的草灘、灘涂或淺水區(qū)。在研究地中發(fā)現(xiàn),枯互花米草對(duì)崇明東灘地區(qū)斑背大尾鶯的繁殖具有重要的生態(tài)意義,枯互花米草枝是該鳥(niǎo)主要巢材,枯枝不僅是鳥(niǎo)巢的主要支撐物,在沒(méi)有蘆葦?shù)募兓セ撞萆持?,也可以選擇較高的互花米草枝提供雄鳥(niǎo)鳴唱、求偶、警戒和棲息。
研究表明,崇明東灘的斑背大尾鶯對(duì)生境變化十分敏感,在適宜的互花米草生境中數(shù)量較多,且局部密度很大,這與互花米草和蘆葦?shù)闹参锾匦杂嘘P(guān)?;セ撞菔堑臀恢脖唬渖w度和密度較比蘆葦高,可提供更好的隱蔽條件。隨著互花米草向蘆葦區(qū)域不斷擴(kuò)散演替,有些區(qū)域蘆葦也退化了,互花米草成為崇明東灘的優(yōu)勢(shì)種群。斑背大尾鶯對(duì)植被密度較高的互花米草有依賴性,能否說(shuō)明崇明東灘互花米草的引入有利于斑背大尾鶯的分布,還需結(jié)合崇明東灘互花米草的演替過(guò)程來(lái)對(duì)該鳥(niǎo)的巢址選擇機(jī)制進(jìn)行更深一步的研究。
致謝:感謝上海崇明東灘鳥(niǎo)類國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)給予野外考察和研究工作的幫助。
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