河南漯河開(kāi)源森林公園鳥(niǎo)種類(lèi)及多樣性研究

王玉玲，張霽

(1.商丘師范學(xué)院 生物與食品學(xué)院，河南 商丘 476000；2.商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 商丘 476000)

鳥(niǎo)類(lèi)是生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成成分，其與人類(lèi)生活息息相關(guān)，且其棲息環(huán)境對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)有很大影響，同時(shí)環(huán)境又反作用于鳥(niǎo)類(lèi).鳥(niǎo)類(lèi)群落的研究對(duì)群落生態(tài)學(xué)的研究也起到重要作用，組成群落內(nèi)的個(gè)體是研究整個(gè)群落的基本內(nèi)容，因此鳥(niǎo)類(lèi)的多少可以用來(lái)檢測(cè)環(huán)境質(zhì)量的好壞[1-2].人為干擾較低的地區(qū)鳥(niǎo)類(lèi)多樣性更加豐富，植被的覆蓋率也會(huì)影響鳥(niǎo)類(lèi)多樣性[3-11]，其中人類(lèi)干擾程度是影響鳥(niǎo)類(lèi)群落多樣性的重要原因之一[12-14].

漯河市國(guó)家森林公園鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)豐富，隨著人工建筑和設(shè)施的構(gòu)建，鳥(niǎo)類(lèi)生存與繁衍的場(chǎng)所增多，盡管有關(guān)森林公園鳥(niǎo)類(lèi)多樣性研究有相關(guān)報(bào)道[15-17]，但對(duì)于漯河森林公園鳥(niǎo)類(lèi)多樣性研究未見(jiàn)報(bào)道，因此，2017年6-9月我們對(duì)漯河森林公園的鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)及其多樣性進(jìn)行了研究，并對(duì)于形成鳥(niǎo)類(lèi)多樣性的原因進(jìn)行分析，這些研究為進(jìn)一步保護(hù)森林公園鳥(niǎo)類(lèi)多樣性奠定基礎(chǔ).

1 研究地區(qū)及研究方法

1.1 研究地概況

漯河開(kāi)源森林公園位于河南省漯河市(漯河市位于河南省中南部，南鄰信陽(yáng)，北接許昌，東面是周口市，西面是平頂山市)，占地700000 m2，其地理坐標(biāo)為113°27′～114°16′E,33°24′～33°59′N(xiāo).漯河的總地勢(shì)狀況為西高東低，屬于暖濕性季風(fēng)氣候，其四季分明.冬季寒冷干燥，最低溫度可達(dá)-10 ℃左右，夏季高溫潮濕，七月份溫度最高，可達(dá)41 ℃.漯河一年四季降雨量有很大差異，夏季降雨量多，冬季很少，其年平均降雨量為786 mm.整個(gè)漯河森林公園都處于平原地帶，由于里面有很多草坪，樹(shù)林等不同的區(qū)域，這些影響鳥(niǎo)類(lèi)的分布，我們根據(jù)需要將研究地分為林區(qū)，草地，果園，水域以及居民區(qū)5種生境.

1.2 研究方法

本次調(diào)查用了樣線法和鳥(niǎo)鳴叫計(jì)數(shù)法.在開(kāi)源公園的林區(qū)，草地，果園，水域以及居民區(qū)5種生境分別進(jìn)行研究，然后對(duì)所收集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究.

表1 研究區(qū)域生境概況

1.2.1 樣線法

2017年7-9月，每月調(diào)查8 d，共調(diào)查3個(gè)月，每天上午6∶00～8∶00和下午17∶00～19∶00，在所研究的5種生境中，每個(gè)生境隨機(jī)取兩條樣線，一共取10條樣線，每條樣線約為1000 m.然后以1 km/h的速度行走，用8×10倍雙筒望遠(yuǎn)鏡對(duì)路線兩側(cè)能看到的鳥(niǎo)類(lèi)進(jìn)行觀察并做記錄，對(duì)于自己認(rèn)識(shí)的直接記錄種類(lèi)和數(shù)量，對(duì)于不認(rèn)識(shí)或者不確定的用先相機(jī)拍照，然后回去查閱相關(guān)資料進(jìn)行鳥(niǎo)類(lèi)鑒定.鳥(niǎo)類(lèi)鑒定依據(jù)《中國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)野外手冊(cè)》《中國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)系統(tǒng)檢查》《中國(guó)野外圖鑒》，分布型劃分可以參考《中國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)地理》[13].

1.2.2 鳥(niǎo)鳴叫計(jì)數(shù)法

用專(zhuān)業(yè)的數(shù)字錄音機(jī)來(lái)記錄鳥(niǎo)鳴叫，然后對(duì)錄音機(jī)進(jìn)行測(cè)量和分析，能準(zhǔn)確地根據(jù)鳥(niǎo)鳴聲來(lái)確定鳥(niǎo)的種類(lèi)及數(shù)量.

1.3 數(shù)據(jù)處理[14]

遇見(jiàn)率采用公式 D =m/M× 100%，式中,m為研究過(guò)程中該種鳥(niǎo)類(lèi)遇見(jiàn)的總次數(shù),M為調(diào)查的所有鳥(niǎo)類(lèi)遇見(jiàn)的總次數(shù).

根據(jù)Shannon-Wiener多樣性公式計(jì)算物種的多樣性指數(shù)，即：

式中，Pi為種i的個(gè)體在全部個(gè)體中的百分比.

Pi=Ni/N，Ni為第i個(gè)物種的個(gè)體數(shù)，N為S個(gè)物種的總個(gè)體數(shù).

H:物種的多樣性指數(shù),S：物種數(shù)目

根據(jù)Simpson 優(yōu)勢(shì)度公式計(jì)算優(yōu)勢(shì)度指數(shù)，即:

式中，Ni為第i個(gè)物種的個(gè)體數(shù)，N是物種的總個(gè)體數(shù)，S是物種數(shù).

根據(jù)Pielou均勻度公式計(jì)算均勻度指數(shù)，即：

E=H/lnS

式中，H：Shannon-Wiener物種多樣性指數(shù),S：物種數(shù)目

根據(jù)Margalef豐富度公式計(jì)算物種豐富度指數(shù),即：

R=(S-1)/lnN

根據(jù)Jaccard相似性公式計(jì)算各生境的相似性指數(shù)，即：

q=J/(a′+b′-J)

式中，a′為A群落物種數(shù),b′為B群落物種數(shù),J為A、B共有的物種數(shù)

2 結(jié)果與分析

2.1 鳥(niǎo)類(lèi)種數(shù)和數(shù)量

開(kāi)源森林公園的27種鳥(niǎo)類(lèi)，隸屬于8目，21個(gè)科(表2).

表2 研究區(qū)域鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)分布及數(shù)量

續(xù)表2

注：:“ +”表示:稀有種(RB指數(shù)計(jì)算 <10);“ ++ ”為常見(jiàn)種(RB指數(shù)計(jì)算 <500);“ +++”為優(yōu)勢(shì)種(RB指數(shù)計(jì)算 >500).留表示留鳥(niǎo),夏表示夏候鳥(niǎo)，旅為旅鳥(niǎo)，冬表示冬候鳥(niǎo).

表3 5種生境鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)多樣性指標(biāo)

從表2中可知該區(qū)域共有鳥(niǎo)11992只，其中林區(qū)有3892只，包括19個(gè)科，25種，其中樹(shù)麻雀高達(dá)1230只.草地上共發(fā)現(xiàn)2392只，隸屬19科，物種數(shù)為22，也是樹(shù)麻雀最多，達(dá)到了1000只，比林區(qū)少點(diǎn).大山雀和黃眉柳鶯次之，均為160只.果園中一共發(fā)現(xiàn)3495只，一共有23種，依舊是樹(shù)麻雀最多，為1346只.居民區(qū)鳥(niǎo)種類(lèi)比較少，一共15種，共計(jì)1445只，水域種鳥(niǎo)類(lèi)最少，僅有768只，包括11個(gè)科，物種數(shù)為11.樹(shù)麻雀(39.82%)，灰喜鵲(8.13%)，珠頸斑鳩(3.89%)，八哥(5.38%)，白頭鵯(4.59%)，其中樹(shù)麻雀占總數(shù)的百分比最多.至于遇見(jiàn)率，樹(shù)麻雀，灰喜鵲，白頭鵯和八哥的遇見(jiàn)率很高，屬于優(yōu)勢(shì)種.相反，白鷺，黑頭蠟嘴雀和和黑尾蠟嘴雀和烏鴉占總數(shù)的百分比很少，他們幾個(gè)中比例最大的是黑頭蠟嘴雀，為0.73%，最少的是烏鴉，為0.1%.而黑尾蠟嘴雀占0.43%，白鷺為0.42%.經(jīng)研究發(fā)現(xiàn).灰斑鳩，戴勝，小云雀，樹(shù)麻雀，大山雀，八哥，家燕五種生境中都有分布，數(shù)量有多有少.而白鷺，鴛鴦，黑枕黃鸝分布范圍比較少.從表3我們還可以得出留鳥(niǎo)有 14種，占調(diào)查的鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)的51.85 %.夏候鳥(niǎo)有9 種，占調(diào)查鳥(niǎo)的總種數(shù)的 33.33%，旅鳥(niǎo)有 1種，占3.71 %.冬候鳥(niǎo)有3 種，占鳥(niǎo)總種類(lèi)的11.11 %.

2.2 多樣性研究

表4 開(kāi)源森林公園5種生境鳥(niǎo)類(lèi)物種相似系數(shù)(q值)

從表4我們可以比較開(kāi)源森林公園的各項(xiàng)指標(biāo)，得出多樣性指數(shù)：林區(qū)(2.63)>果園(2.27)>草地(2.25)>水域(1.57)>居民區(qū)(1.24)；均勻度指數(shù)：林區(qū)(0.831)>草地(0.729)>果園(0.724)>水域(0.654)>居民區(qū)(0.458)；豐富度指數(shù)：林區(qū)(2.903)>草地(2.699)>果園(2.696)>水域(1.924)>居民區(qū)(1.505)；優(yōu)勢(shì)度指數(shù)：居民區(qū)(0.335)>水域(0.314)>草地(0.201)>果園(0.174)>林區(qū)(0.129).

由表3以及以上各項(xiàng)指標(biāo)的排序，我們能清晰地看出林區(qū)多樣性(2.63)最高，可能原因是數(shù)目多，人為干擾少，且林區(qū)鳥(niǎo)類(lèi)種數(shù)為25種，占總種數(shù)的92.6%.而居民區(qū)多樣性指數(shù)最低,為1.24，鳥(niǎo)類(lèi)種數(shù)僅為15種，可能是因?yàn)橹脖簧俨⑶胰藶楦蓴_程度大導(dǎo)致的.豐富度林區(qū)為2.9032，在幾個(gè)生境中豐富度最大，草地的豐富度為2.6992，僅次于林區(qū)，而水域豐富度很少，可能是由于環(huán)境影響，或者人為活動(dòng)干擾.至于優(yōu)勢(shì)度，居民區(qū)最大，為0.3352，林區(qū)最小僅為0.1286.我們知道，優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和多樣性指數(shù)相反，豐富度高的地區(qū)多樣性大，但是優(yōu)勢(shì)度指數(shù)很小.環(huán)境好的地方物種就多，因?yàn)轼B(niǎo)類(lèi)會(huì)選擇棲息環(huán)境.

2.3 研究地的5個(gè)生境鳥(niǎo)類(lèi)物種相似性比較

根據(jù)Jaccard相似系數(shù)的原理，當(dāng)q為0.00～0.25時(shí)為極不相似，q為0.25～0.50時(shí)為中等不相似，q為0.50～0.75時(shí)為中等相似，q為0.75～1.00時(shí)為極相似[7].5種生境的相似系數(shù)詳見(jiàn)表5.林區(qū)與草地、林區(qū)與果園、草地與果園為極相似，林區(qū)與居民區(qū)、草地與居民區(qū)、果園與居民區(qū)為中等相似，林區(qū)與水域、草地與水域、果園與水域、居民區(qū)與水域?yàn)橹械炔幌嗨?林區(qū)與果園相似度最大，為0.920，林區(qū)與草地的相似度次之，為0.880,果園與水域的相似度最小，為0.308.在人為干擾少的地方適合鳥(niǎo)類(lèi)棲息，其物種多，相似度就會(huì)高.相反當(dāng)兩個(gè)生境環(huán)境以及人類(lèi)干擾程度大的，不適宜鳥(niǎo)類(lèi)生存，物種相似性就低，因此鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)的相似性間接反映了生境環(huán)境的相似性.

3 討 論

3.1 物種多樣性指數(shù)的分析

生物的物種多樣性受很多因素的影響，比如物種所在的生境的環(huán)境，土壤條件，水質(zhì)，人為干擾等因素，這些都是很重要的因素.由上面的分析可以得知林區(qū)的物種多樣性指數(shù)最大，值為2.63.林區(qū)環(huán)境好，適合樹(shù)木生長(zhǎng)，枝葉茂密，樹(shù)木分層，從而使鳥(niǎo)類(lèi)的分布也出現(xiàn)分層現(xiàn)象，多樣性就很大.另一方面，林區(qū)樹(shù)木茂密，離人類(lèi)活動(dòng)區(qū)相對(duì)較遠(yuǎn)，人為干擾很小，給鳥(niǎo)類(lèi)生存也帶來(lái)了不少好處.水域的物種多樣性最少，只有0.333，由于河邊游客多，都沿著河邊散步，欣賞河里美麗風(fēng)景，對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)干擾很大，除了一些依賴(lài)水的鳥(niǎo)類(lèi)，其他鳥(niǎo)類(lèi)在這個(gè)環(huán)境中幾乎很少分布，且河邊樹(shù)木少，不適合鳥(niǎo)類(lèi)棲息，所以水域鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)很少.我們的研究結(jié)果與其他地區(qū)的研究相比具有一定的相似性，也表明人為干擾較低的保護(hù)區(qū)和公園的鳥(niǎo)類(lèi)多樣性有更多的物種多樣性[2-8]，人為干擾越大，人類(lèi)的伴生種所占比例較高[9-11].

3.2 均勻度指數(shù)的分析

林區(qū)的均勻度系數(shù)最大，為0.830，表明物種分布比較均勻，林區(qū)環(huán)境適合鳥(niǎo)類(lèi)棲息與活動(dòng)，果園與林區(qū)相比林區(qū)均勻度指數(shù)少，說(shuō)明果園的資源環(huán)境相對(duì)于林區(qū)來(lái)說(shuō)沒(méi)有那么豐富，也可能是因?yàn)楣麍@鳥(niǎo)類(lèi)競(jìng)爭(zhēng)比較激烈,致使分布不均勻，或者是由于其環(huán)境容納量沒(méi)林區(qū)大.均勻度最少的是居民區(qū)(0.458)，很大一部分是由于人為干擾，其次是樹(shù)木少，致使鳥(niǎo)類(lèi)不易筑巢，從而影響其分布.由此我們可以得出均勻度大的生境更適合鳥(niǎo)類(lèi)生存，反之亦然.

3.3 優(yōu)勢(shì)度指數(shù)的分析

優(yōu)勢(shì)度與物種多樣性相反，物種數(shù)越多，群落越復(fù)雜優(yōu)勢(shì)度越小，說(shuō)明其優(yōu)勢(shì)種就越少，優(yōu)勢(shì)種越少，在生物群落中不突出.林區(qū)物種多樣性最大，為2.63，相對(duì)的其優(yōu)勢(shì)度指數(shù)最小，為0.129，林區(qū)其優(yōu)勢(shì)種比較多，優(yōu)勢(shì)度指數(shù)比較小，物種分布比較均勻.而水域和居民區(qū)均勻度指數(shù)比較高，物種分布不均勻.并且居民區(qū)鳥(niǎo)類(lèi)生存空間和食物資源少，樹(shù)木的空間異質(zhì)性也比較低，優(yōu)勢(shì)度指數(shù)也就比較高.

3.4 豐富度指數(shù)的分析

在5種生境中，林區(qū)豐富度最大，值為2.903，可能原因是林區(qū)樹(shù)木種類(lèi)多，成層性比較強(qiáng)，空間異質(zhì)性強(qiáng)，使得鳥(niǎo)類(lèi)分層棲息與林區(qū)，并且林區(qū)食物資源比較豐富，適合鳥(niǎo)類(lèi)的生存與繁殖，物種就會(huì)很多，豐富度就很大.并且鳥(niǎo)類(lèi)出現(xiàn)生態(tài)位分化讓它們更好地減少種間競(jìng)爭(zhēng)，如果種間競(jìng)爭(zhēng)過(guò)大，鳥(niǎo)類(lèi)在競(jìng)爭(zhēng)中耗能就越大，分配給自己生活和繁殖后代的能量就越少，林區(qū)物種間競(jìng)爭(zhēng)小，就有更多的能量來(lái)供應(yīng)自己生活與繁衍后代，豐富度就隨之大了.水域豐富度最小，是1.5052，因?yàn)榭臻g異質(zhì)性低，適合鳥(niǎo)類(lèi)棲息的場(chǎng)所有限，以及很大程度的人為干擾，使河周?chē)B(niǎo)類(lèi)種類(lèi)極少，豐富度就很少.

3.5 相似度指數(shù)的分析

林區(qū)與草地、林區(qū)與果園、草地與果園為極相似，林區(qū)與居民區(qū)、草地與居民區(qū)、果園與居民區(qū)為中等相似，林區(qū)與水域、草地與水域、果園與水域、居民區(qū)與水域?yàn)橹械炔幌嗨?林區(qū)與果園相似度最大，為0.920，林區(qū)與草地的相似度次之，為0.880,果園與水域的相似度最小，為0.308.由于果園與林地樹(shù)木的成層性，適合鳥(niǎo)類(lèi)出現(xiàn)空間異質(zhì)性，不同鳥(niǎo)類(lèi)具有不同的生態(tài)位，相同鳥(niǎo)類(lèi)生態(tài)位在不同群落相似,導(dǎo)致其相似性比較大.至于水域，由于其空間異質(zhì)性比較低，樹(shù)木少，這樣相比于林區(qū)與果園群落的成層性，物種就少了很多，所以水域與其他生境的相似性指數(shù)就小.對(duì)于居民區(qū)來(lái)說(shuō)，由于環(huán)境容納量，以及人為影響對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)筑巢與繁衍后代的一系列影響，使其物種多樣性相對(duì)較低，與果園、林區(qū)、草地的相似性中等相似.

近年來(lái)森林覆蓋率的逐年降低，鳥(niǎo)類(lèi)生境面積、質(zhì)量都受到了不同程度的影響，導(dǎo)致鳥(niǎo)類(lèi)多樣性遭到破壞.其中人類(lèi)干擾程度是影響鳥(niǎo)類(lèi)群落多樣性的重要原因之一[16]，作者建議加強(qiáng)鳥(niǎo)類(lèi)保護(hù)的宣傳力度，提高全民的鳥(niǎo)類(lèi)保護(hù)意識(shí)，自覺(jué)講文明，不要破壞自然環(huán)境，以至于影響到鳥(niǎo)類(lèi)的生存與繁衍后代[17]；減少濫墾濫伐，過(guò)度開(kāi)墾，過(guò)度放牧等，保護(hù)鳥(niǎo)類(lèi)的生存環(huán)境；植樹(shù)造林，豐富植被組成類(lèi)型，增加棲息地類(lèi)型的多樣性，增加鳥(niǎo)類(lèi)生境的空間異質(zhì)性，但要避免大面積地使用單一樹(shù)種，適當(dāng)?shù)乇Ａ袅窒轮脖?，如灌木、草本，既可以為鳥(niǎo)類(lèi)提供大量食物，又有利于鳥(niǎo)類(lèi)隱蔽，提高鳥(niǎo)類(lèi)多樣性[18].減少鳥(niǎo)類(lèi)群落內(nèi)的種間競(jìng)爭(zhēng)，從而提高鳥(niǎo)類(lèi)多樣性.