大連老鐵山雀形目鳥類環(huán)志優(yōu)勢種數(shù)量與氣候因子的相關(guān)性分析

王小平 郝志 許爽

摘要 以遼寧蛇島老鐵山國家級自然保護區(qū)管理局設(shè)置在大連老鐵山地區(qū)小東溝環(huán)志站的2012—2017年鳥類秋季環(huán)志數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合從中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)獲得的大連市旅順口區(qū)氣溫、降水量、相對濕度、風(fēng)速和氣壓等氣候數(shù)據(jù)，應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件對樣本數(shù)據(jù)通過正態(tài)性檢驗對紅脅繡眼鳥、黃喉鹀、燕雀和黃雀4個環(huán)志優(yōu)勢種的環(huán)志數(shù)量與氣候因子進行相關(guān)性分析;同時，也對環(huán)志前一年的相關(guān)氣候因子進行相關(guān)性分析，作為參考和比較。結(jié)果表明，只有氣溫、降水量和相對濕度與環(huán)志優(yōu)勢種數(shù)量存在顯著相關(guān)。氣溫方面，紅脅繡眼鳥相比于其他3種鳥類與氣溫的相關(guān)性更顯著。降水量方面，降水量與環(huán)志優(yōu)勢種數(shù)量多呈負(fù)相關(guān)，且環(huán)志前一年的降水量與環(huán)志優(yōu)勢種數(shù)量同樣存在顯著相關(guān)。相對濕度方面，只有當(dāng)年11月平均相對濕度與黃喉鹀環(huán)志數(shù)量呈極顯著相關(guān)，與其他鳥類并無顯著相關(guān)性。比較當(dāng)年的春季平均氣溫發(fā)現(xiàn)，前一年8月的平均氣溫及前一年9月平均降水量等指標(biāo)與不同的優(yōu)勢鳥類呈極顯著相關(guān)，說明這些氣候因子對雀形目環(huán)志優(yōu)勢種數(shù)量有較大影響。此外，環(huán)志前一年的氣候?qū)Ξ?dāng)年環(huán)志優(yōu)勢種數(shù)量存在一定的影響，通過比較發(fā)現(xiàn)降水量方面更明顯，且上一年度降水量比當(dāng)年降水量與環(huán)志優(yōu)勢種數(shù)量的相關(guān)性更顯著，對其影響更大。

關(guān)鍵詞 老鐵山;鳥類環(huán)志;氣候因子;雀形目;相關(guān)性分析

Abstract Based on the data of bird autumn annulus from 2012 to 2017 at Xiaodonggou Annulus Station in Laotie mountain by Administration Bureau of National Conservation of Snake Island and Laotie Mountain， combined the climate data consisit of local temperature， precipitation， relative humidity， wind speed and pressure from the China Meteorological Data Network in Lushunkou District， Dalian， we used SPSS 19.0 analysis software to analyze the correlation between the number of four domniant species through the tested for normality of banding birds Fringilla montifringilla， Carduelis spinus， Zosterops erthropleurus and Emberiza elegans and the climatic factors. The correlation analysis of the relevant climatic factors of the previous year was also used as a reference comparison. The results showed that temperature， precipitation and relative humidity were significantly correlated with the dominant species. In terms of temperature， Zosterops erthropleurus is more correlated with temperature than other three birds.As for precipitation，there was a negative correlation between precipitation and the number of dominant species， and there was also a significant correlation between the precipitation of the previous year and the number of dominant species. In terms of relative humidity，the relative humidity in November of that year had the significant correlation with the rings number of Emberiza elegans，but it had no significant correlation with other birds. But it did make sense in the light of reality.By comparing the average temperature in spring in the past year，it was found that the average temperature in August of last year and the average precipitation in September of last year were significantly correlated with different dominant birds， indicating that these climatic factors had a greater impact on the number of dominant birds in the passerine. In addition， last years climate did had some influences on the number of dominant species in the annulus. By comparison， it was found that the amount of precipitation was more obvious. The precipitation in the previous year was more significant than the correlation between the amount of precipitation in the ring year and the number of dominant birds， its impact is even greater.

Key words Laotie Mountain;Bird banding;Climatic factors;Passerine;Correlation analysis

鳥類作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，對氣候和環(huán)境改變的反應(yīng)相當(dāng)敏感，可作為監(jiān)測全球氣候變化的一項重要依據(jù)[1]，通過對相關(guān)氣候數(shù)據(jù)進行整理分析，可以對鳥類的遷徙情況進行合理預(yù)測，從而對鳥類展開更好的保護[2]。大連旅順口區(qū)老鐵山地區(qū)地處東亞-澳大利西亞鳥類遷飛區(qū)，每年都會有大量的鳥類遷徙經(jīng)此并停歇。小東溝鳥類環(huán)志站是遼寧蛇島老鐵山國家級自然保護區(qū)管理局設(shè)置在老鐵山地區(qū)的一處重要鳥類環(huán)志站，由于其地理位置的特殊性，這里的山林為鳥類提供了極好的停歇、取食和隱蔽場所，所以在春、秋鳥類遷徙季節(jié)大量的鳥類路過此地[3]。已有學(xué)者對2000—2004年老鐵山地區(qū)雀形目鳥類的秋季遷徙規(guī)律進行了初步統(tǒng)計與分析，結(jié)果表明氣候條件與鳥類遷徙關(guān)系密切，不同年份優(yōu)勢種及種群數(shù)量均不同;鳥類遷徙高峰大都集中在春秋兩季，秋季環(huán)志量明顯大于春季，在秋季大都集中在10月中下旬，且有一定的順序性和集群現(xiàn)象，但不同種類遷徙的種群大小又有差別，比如2004年雀形目鳥類的種類和數(shù)量均明顯少于前4年[4]。該地區(qū)秋季環(huán)志量遠(yuǎn)多于春季環(huán)志量，因此該研究僅對秋季遷徙經(jīng)此的雀形目鳥類展開分析。筆者結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驍?shù)據(jù)，利用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件分析2012—2017年秋季小東溝地區(qū)雀形目鳥類環(huán)志優(yōu)勢種數(shù)量與氣候因子的相關(guān)性，并探究環(huán)志前一年氣候因子對鳥類遷徙的影響，以期為該地區(qū)的鳥類遷徙研究工作提供數(shù)據(jù)參考;通過觀察老鐵山地區(qū)氣象因子的變化來預(yù)測鳥類的遷徙情況，為鳥類動態(tài)監(jiān)測提供幫助，使當(dāng)?shù)毓芾聿块T能夠更好、更充分地對遷徙來的鳥類進行保護。

1 研究地概況

老鐵山位于遼東半島最南端，現(xiàn)有林木均為人工次生林，主要有日本黑松（Pinus thunbergii）、赤松（Pinus densiflora）、刺槐（Robinia pseudoacacia）、酸棗（Ziziphus jujuba Mill.）、扁擔(dān)木（Grewia parviflora），還有楊柳科（Salicaceae）、榆科（Ulmaceae）和一些果樹等。草本植物種類較多，主要有大油芒（Spodiopogon sibiricus ）、艾（Artemisia argyi）、全葉馬蘭（Kalimeris integrifolia）等[4]。環(huán)志地點位于老鐵山地區(qū)小東溝環(huán)志站（121°09′41″E，38°45′16″N），屬于溫帶亞濕潤季風(fēng)氣候。該區(qū)年平均風(fēng)速在6.0 m/s以上，以偏北風(fēng)和偏西風(fēng)為主，海拔92 m。環(huán)志地點植被主要為黑松-刺槐混交林，樹高1.0～10.0 m，另外還有毛白楊（Populus tomentosa）、胡桃樹（Juglans regia）、旱柳（Salix matsudana）等;灌木和草本植物豐富，昆蟲種類和數(shù)量較多。由于環(huán)志地點位于小東溝水庫附近，鳥類多來此喝水，增加了觸網(wǎng)的概率，更有利于環(huán)志工作的開展以及數(shù)據(jù)的獲得。環(huán)志地點位置如圖1所示。

2 研究方法

2.1 調(diào)查方法

鳥類數(shù)據(jù)為小東溝環(huán)志站（121°09′41″E，38°45′16″N）2012—2017年鳥類環(huán)志數(shù)據(jù)。當(dāng)?shù)丨h(huán)志工作主要采用粘網(wǎng)法，每年自9月10日開始、11月10日結(jié)束，每天07：30開始、16：00結(jié)束，圍繞當(dāng)?shù)丨h(huán)志站附近水塘的3個方向架設(shè)3片粘網(wǎng)（高2.5 m，長10 m，網(wǎng)目為2 cm×2 cm）;每隔30 min記錄捕捉到的鳥類，主要根據(jù)羽色、形狀、虹膜顏色、尾羽數(shù)量、飛羽特征[5-7]等對鳥的種類進行鑒別，網(wǎng)捕后環(huán)志、測量，記錄后放飛，用望遠(yuǎn)鏡觀察鳥的活動[8]。

2.2 數(shù)據(jù)處理方法

通過對收集到的數(shù)據(jù)進行整理發(fā)現(xiàn)，小東溝環(huán)志站2012—2017年共環(huán)志到雀形目鳥類19科35屬65種17 533只。選取占總環(huán)志個體數(shù)量5%以上的種為優(yōu)勢種，共7種，分別為紅脅繡眼鳥（Zosterops erythropleurus）1 165只、紅脅藍(lán)尾鴝（Tarsiger cyanurus）1 177只、大山雀（Parus major）1 914只、黃雀（Carduelis spinus）1 918只、煤山雀（Periparus ater）2 021只、黃喉鹀（Emberiza elegans）2 389只、燕雀（Fringilla montifringilla）3 119只，共占環(huán)志總數(shù)的78%。結(jié)合氣溫、降水、風(fēng)速、相對濕度、氣壓等氣候數(shù)據(jù)，對優(yōu)勢種進行相關(guān)性分析。大山雀與煤山雀雖然環(huán)志數(shù)量較多，但波動較大。大山雀在2014年環(huán)志數(shù)量較大，為1 552只;煤山雀在2015年環(huán)志量較大，為1 442只，樣本數(shù)據(jù)的變化幅度過大，不符合相關(guān)性分析要求，所以該研究不對二者進行相關(guān)性分析。2012—2017年秋季環(huán)志雀形目優(yōu)勢種鳥類個體數(shù)量情況見表1，雀形目環(huán)志個體數(shù)量組成見圖2，可看出年際間雀形目整體和優(yōu)勢種個體環(huán)志情況的差異。利用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件分析氣候數(shù)據(jù)對秋季環(huán)志數(shù)量的影響，并進行Pearson相關(guān)性分析。其中，P>0.05表示差異不顯著，0.05≤P<0.01表示顯著相關(guān)，P≤0.01表示極顯著相關(guān)。

樣本數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布是進行后續(xù)相關(guān)性分析的前提。對雀形目環(huán)志優(yōu)勢種數(shù)量數(shù)據(jù)進行正態(tài)性檢驗，檢驗結(jié)果如表2所示。因為有些鳥類樣本數(shù)量較少，因此以ShapiroWilk結(jié)果為準(zhǔn)，除紅脅藍(lán)尾鴝不符合正態(tài)分布（P=0.028<0.05）外，其他優(yōu)勢種均可進行后續(xù)相關(guān)性分析。

4種優(yōu)勢鳥類與氣候相關(guān)性分析數(shù)據(jù)量較大，相關(guān)性不顯著的數(shù)據(jù)由于不具統(tǒng)計學(xué)意義，對研究沒有參考價值，所以不予列出。

小東溝環(huán)志站位于鳥類遷徙的中途停歇地，與當(dāng)?shù)貧庀笳军c位置較近，而氣候變化可能會對鳥類的物候產(chǎn)生影響，影響主要包括遷徙期的變化、產(chǎn)卵期的變化、種群數(shù)量的變化[9]。氣候變化改變了物種的分布和物候，也影響物種的種群變化[10]。此外，物候變化存在一定周期，前一年的氣候變化對第二年的物候同樣有影響。因此，該研究分別對環(huán)志當(dāng)年和前一年的氣候與環(huán)志雀形目優(yōu)勢種數(shù)量的關(guān)系進行研究分析和比較。降水量、氣溫、相對濕度、風(fēng)速和氣壓等數(shù)據(jù)均取自中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)大連市旅順口區(qū)氣象數(shù)據(jù)。

該研究對每年1—12月平均氣溫和降水量以及春夏秋冬四季及年平均氣溫和降水量與環(huán)志優(yōu)勢種數(shù)量進行相關(guān)性分析。因為環(huán)志時間為每年9—11月，因此當(dāng)年12月氣候數(shù)據(jù)并不具有參考意義。該研究中12月份的氣候數(shù)據(jù)指標(biāo)均是指環(huán)志前一年的12月份指標(biāo)，并以前一年12月、當(dāng)年1月、當(dāng)年2月的平均氣溫和降水量作為當(dāng)年冬季平均氣溫和降水量數(shù)據(jù)。當(dāng)研究環(huán)志前一年的氣候數(shù)據(jù)與其相關(guān)性時，取2011—2016年氣候數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析。

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2020年

3 結(jié)果與分析

3.1 紅脅繡眼鳥秋季環(huán)志量與氣候因子的相關(guān)性分析

紅脅繡眼鳥秋季環(huán)志量與氣候因子的相關(guān)性分析結(jié)果如表3、4所示。紅脅繡眼鳥秋季環(huán)志量受不同氣候因子的影響較大，與當(dāng)年2月、6月以及年平均氣溫呈顯著相關(guān)，與當(dāng)年3、4月以及春季平均氣溫呈極顯著相關(guān)，且均呈正相關(guān);與2年前的12月平均氣溫和冬季平均氣溫呈顯著相關(guān)，與前一年8月平均氣溫呈極顯著相關(guān)，均呈正相關(guān)。降水量方面，環(huán)志量與當(dāng)年3月、7月、前一年12月及當(dāng)年年平均降水量呈顯著相關(guān)，且呈負(fù)相關(guān);與前一年2、9月和2年前的12月平均降水量呈顯著相關(guān)，其中與前一年2月降水量呈正相關(guān)，與前一年9月及2年前的12月平均降水量呈負(fù)相關(guān)。

3.2 黃喉鹀秋季環(huán)志量與氣候因子的相關(guān)性分析

黃喉鹀秋季環(huán)志量與氣候因子相關(guān)性分析如表5所示，黃喉鹀秋季環(huán)志量與各氣溫指標(biāo)均不存在顯著相關(guān)，但與當(dāng)年夏季平均降水量呈顯著負(fù)相關(guān)，與前一年平均降水量各指標(biāo)均不存在顯著相關(guān);11月平均相對濕度與環(huán)志量呈極顯著相關(guān)。

3.3 燕雀秋季環(huán)志量與氣候因子的相關(guān)性分析

燕雀秋季環(huán)志量與氣候因子相關(guān)性分析結(jié)果如表6、7所示，燕雀秋季環(huán)志量與當(dāng)年2、4、7月及春季平均氣溫呈顯著相關(guān);與前一年8月平均氣溫呈顯著相關(guān)，且呈正相關(guān);與當(dāng)年3月及年平均降水量呈顯著負(fù)相關(guān)。

3.4 黃雀秋季環(huán)志量與氣候因子的相關(guān)性分析 黃雀環(huán)志量受氣溫的影響較小，僅與前一年7月份平均降水量呈顯著正相關(guān)（P<0.05），相關(guān)系數(shù)為0.884。

4 討論

從氣溫方面來看，紅脅繡眼鳥受氣溫的影響較大，與當(dāng)年春季平均氣溫的相關(guān)性最顯著且呈正相關(guān)，即春季氣溫越高，紅脅繡眼鳥環(huán)志量越多。相關(guān)研究表明春季氣溫高，植物生長量以及昆蟲的數(shù)量也會隨之增加[11-12]，鳥類的食物來源更加充足，使得鳥類種群數(shù)量增加，環(huán)志數(shù)量也會增多，這與該研究結(jié)論相符合。黃喉鹀秋季環(huán)志量與各氣溫指標(biāo)均不顯著。燕雀與紅脅繡眼鳥一樣，都是由于秋季氣溫高，植物生長量大，使得鳥類數(shù)量增加。黃雀環(huán)志量受氣溫的影響較小，無顯著相關(guān)。

從降水方面來看，降水量與環(huán)志數(shù)量多呈負(fù)相關(guān)，主要是由于環(huán)志站位于附近唯一一處水源地，雖然增加了鳥類觸網(wǎng)的概率，但當(dāng)?shù)亟邓吭黾訒r，別處的積水也成為了部分鳥類飲水的地點，減少了鳥類觸網(wǎng)的概率，導(dǎo)致環(huán)志到的鳥類數(shù)量減少。相關(guān)研究表明黑龍江帽兒山地區(qū)大山雀當(dāng)夏季降水過多時由于鳥類食物量減少，鳥類食物來源不足，種群數(shù)量會隨之減少。另外，雨水會打濕鳥類羽毛，影響鳥類正常的取食、繁殖活動，都會使得種群數(shù)量減少，環(huán)志到的鳥類數(shù)量減少[13]，與該研究結(jié)果相符合。

從風(fēng)速、氣壓、相對濕度方面來看，只有11月平均相對濕度與黃喉鹀環(huán)志量呈極顯著相關(guān)，但11月臨近環(huán)志工作結(jié)束，11月份黃喉鹀的平均環(huán)志量只占黃喉鹀秋季環(huán)志量的15%，而11月的氣候因子對9月和10月份的環(huán)志量并沒有影響，因此該結(jié)果并沒有實際意義。

綜合4個優(yōu)勢種相關(guān)性分析來看，前一年的氣候數(shù)據(jù)對當(dāng)年環(huán)志量影響顯著，比如前一年8月的平均氣溫及前一年9月平均降水量等，對雀形目環(huán)志優(yōu)勢種數(shù)量均有較大影響。而且通過比較發(fā)現(xiàn)環(huán)志前一年降水量比當(dāng)年降水量對環(huán)志數(shù)量影響更大，更顯著，相關(guān)性也更強。

該研究結(jié)果表明，不僅當(dāng)年氣候因子對老鐵山地區(qū)雀形目環(huán)志優(yōu)勢鳥類數(shù)量存在顯著影響，而且環(huán)志前一年的氣候因子同樣影響顯著，為當(dāng)?shù)伉B類研究提供了新的思路，即在考慮氣候因子對雀形目優(yōu)勢種遷徙數(shù)量影響時，應(yīng)該將環(huán)志前一年的相關(guān)氣候因子也考慮在內(nèi)，并根據(jù)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的規(guī)律進行合理的預(yù)測和判斷。該研究結(jié)果也為老鐵山地區(qū)的鳥類保護工作提供了數(shù)據(jù)支持。相關(guān)機構(gòu)對于鳥類的保護應(yīng)該是長期性工作，并應(yīng)建立長效、科學(xué)的保護機制，可以結(jié)合氣候數(shù)據(jù)建立相關(guān)的數(shù)據(jù)模型來對鳥類的遷徙進行更有依據(jù)的預(yù)測，從而進行充分準(zhǔn)備，更好地進行相應(yīng)的保護和研究工作。

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