張亞楠,成海,趙永強(qiáng),陳浩
(江蘇鹽城國(guó)家級(jí)珍禽自然保護(hù)區(qū)管理處,江蘇 鹽城 224057)
濱海濕地位于陸地與海洋生態(tài)系統(tǒng)的交錯(cuò)過渡地帶,具備海陸的雙重特性,是自然界中重要的生態(tài)系統(tǒng)[1],在維護(hù)濕地生態(tài)平衡,維護(hù)生物多樣性,降低污染,調(diào)節(jié)氣候和控制土壤侵蝕方面發(fā)揮著重要作用[2-3]。水鳥作為濱海生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,其種類、數(shù)量和分布狀況是衡量濱海濕地生境質(zhì)量的重要依據(jù),具有重要指示作用[4-5]。
鹽城濱海濕地是我國(guó)面積最大的淤泥質(zhì)灘涂濕地,是世界遺產(chǎn)中國(guó)黃(渤)海候鳥棲息地(第一期)的重要組成,是眾多珍稀瀕危水鳥的主要遷徙停歇地和越冬地,被列入國(guó)際重要濕地名錄和世界人與生物圈保護(hù)區(qū),其生物多樣性的保護(hù)與研究一直以來(lái)都是世界各階層與學(xué)術(shù)界關(guān)注的重點(diǎn)[6-8]。
隨著外來(lái)物種入侵、人為因素影響和濕地退化程度的加重,鳥類豐富度和多樣性有明顯下降趨勢(shì)[9-10]。當(dāng)前,對(duì)鹽城濱海濕地鳥類多樣性影響的原因主要有2個(gè)方面:一個(gè)是人為因素對(duì)鳥類的影響,大規(guī)模的圍墾開發(fā)導(dǎo)致自然濕地喪失,水鳥數(shù)量減少[3,11-16];二是外來(lái)物種的入侵,互花米草的入侵改變了鹽城沿海鳥類的棲息地、食物資源,對(duì)鳥類的多樣性有著重要影響[17]。針對(duì)江蘇鹽城國(guó)家級(jí)珍禽自然保護(hù)區(qū)內(nèi)自然濕地喪失和退化給賴以生存的鳥類帶來(lái)嚴(yán)重威脅的實(shí)際問題,通過水位、植被控制對(duì)旱化蘆葦濕地進(jìn)行生態(tài)修復(fù),評(píng)價(jià)修復(fù)濕地中鳥類的生物多樣性,以期為保護(hù)區(qū)蘆葦濕地修復(fù)與管理提供科學(xué)依據(jù)。
江蘇鹽城國(guó)家級(jí)珍禽自然保護(hù)區(qū)位于32°20′~34°37′N,119°29′~121°16′E,為江蘇省中部沿海地區(qū),東臨黃海,海岸線長(zhǎng)582 km,面積為2.47×105hm2,是亞洲大陸面積最大的淤泥質(zhì)濱海濕地。自然保護(hù)區(qū)位于亞熱帶與暖溫帶的過渡地帶,季風(fēng)氣候顯著,年平均氣溫13.7~14.8 ℃,年降水量在900~1 100 mm。保護(hù)區(qū)成立于1983年,1992年升級(jí)為國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),已加入國(guó)際重要濕地名錄。江蘇鹽城國(guó)家級(jí)珍禽自然保護(hù)區(qū)核心區(qū)北至新洋港河,南至斗龍港河,西至海堤公路(圖1),為典型的淤長(zhǎng)型潮灘濕地,總面積2.25×104hm2。本項(xiàng)目在保護(hù)區(qū)核心區(qū)內(nèi)海堤向海一側(cè)因?yàn)┑夭粩嘣龈叨嘶臐竦刂羞x取了320 hm2的旱化蘆葦濕地作為濕地修復(fù)的樣地,如圖1所示。
A、B、C、D為對(duì)照組。圖1 研究位置和范圍
1.2.1 旱化濕地修復(fù)措施
在2013年10月開始修建涵閘,開通水渠,將淡水引入到研究區(qū)中,恢復(fù)濕地水分條件,對(duì)修復(fù)濕地進(jìn)行水位控制,在蓄水期控制為20~60 cm,冬季放水期控制為0~30 cm。在研究區(qū)域內(nèi)從西向東設(shè)A、B、C、D 4個(gè)對(duì)照組,通過濕地水生植被管理、水位控制和水生資源增殖等人工干預(yù)處理,為越冬水鳥建立一塊兼具覓食、夜棲、隱蔽功能的棲息地。2014年6月開始對(duì)區(qū)域內(nèi)植被、越冬水鳥等進(jìn)行每月1次監(jiān)測(cè),2014年冬季進(jìn)行放水控制,并通過人工刈割的方式控制濕地內(nèi)不同對(duì)照組的植被蓋度,為越冬鳥類提供覓食休息場(chǎng)所;A、B、C、D 4個(gè)對(duì)照組的植被蓋度分別為100%、70%、40%、20%。
1.2.2 鳥類多樣性調(diào)查
采用固定樣線法調(diào)查研究區(qū)的鳥類多樣性,采用直接計(jì)數(shù)法,調(diào)查時(shí)人員固定,每次參加人員為2~4人,以1.5~2.0 km·h-1的速度進(jìn)行監(jiān)測(cè)并記錄,選擇天氣晴朗且風(fēng)力較小的時(shí)候進(jìn)行調(diào)查,借助40~60倍單筒望遠(yuǎn)鏡和7~10倍雙筒望遠(yuǎn)鏡,于6:00—10:00和15:00—19:00進(jìn)行集中調(diào)查,并直接計(jì)數(shù)觀察到的鳥類種類和種群數(shù)量,以及棲息環(huán)境狀況,對(duì)于一時(shí)難以確認(rèn)的采用單反數(shù)碼相機(jī)拍攝記錄后回室內(nèi)參照《中國(guó)鳥類野外手冊(cè)》,對(duì)比觀察照片進(jìn)行物種鑒定。每月對(duì)研究區(qū)域4個(gè)不同生境類型的塘口濕地進(jìn)行調(diào)查,分別記錄不同區(qū)域內(nèi)觀察到的所有鳥類,填寫水鳥調(diào)查表。
1.2.3 研究方法
按照鳥類的密度確定優(yōu)勢(shì)種和數(shù)量級(jí),密度計(jì)算用鳥類數(shù)量與區(qū)域面積的比值。
式中:D為鳥類種群密度,N為鳥類總數(shù)量,A為調(diào)查面積,單位為ind·hm-2。將鳥類密度D≥1.0 ind·hm-2的定為優(yōu)勢(shì)種,D<1.0~0.1 ind·hm-2的定為常見種,D<0.1 ind·hm-2的定為罕見種。
鳥類多樣性的測(cè)度采用Shannon-Wiener多樣性指數(shù)。
式中,H為Shannon-Wiener多樣性指數(shù),Pi為i物種的個(gè)體在所有物種個(gè)體總數(shù)的比例,S為物種的種類。
鳥類群落均勻性的測(cè)度采用Pielou均勻性指數(shù)。
式中,E為Pielou均勻性指數(shù)。
鳥類豐富度的測(cè)度采用Margalef豐富度指數(shù)。
式中,M為Margalef豐富度指數(shù),N為所有鳥類物種數(shù)量。
研究區(qū)內(nèi)共調(diào)查記錄到鳥類10目22科55種9 025只(表1)。其中水鳥8目11科42種,占鳥種總數(shù)的80.0%,說明鹽城濕地珍禽自然保護(hù)區(qū)作為一個(gè)重要的濕地,給許多水鳥提供了良好的棲息地。
從分布型來(lái)看,東洋界種10種,占總種數(shù)的18.18%;古北界種29種,占總種數(shù)的52.73%;廣布種16種,占總種數(shù)的29.09%。研究區(qū)域地處古北界華北區(qū)與東洋界華中區(qū)的交界區(qū)域,因此,區(qū)域內(nèi)南北物種都有,且有很多廣布種,存在混雜交替現(xiàn)象出現(xiàn),這也說明鹽城國(guó)家級(jí)珍禽保護(hù)區(qū)對(duì)于鳥類的遷徙具有重要的作用。從居留型看,研究區(qū)有留鳥11種,占總種數(shù)的20.0%;旅鳥18種,占總種數(shù)的32.73%;夏候鳥12種,占總種數(shù)的21.82%;冬候鳥14種,占總種數(shù)的25.45%。居留型中冬候鳥和夏候鳥占很大的比重,而最多的為旅鳥,說明保護(hù)區(qū)既是鳥類遷徙的重要通道,也是鳥類越冬和繁殖的重要棲息地。
表1 濕地修復(fù)區(qū)鳥類名錄
運(yùn)用密度來(lái)計(jì)算,在調(diào)查中記錄到優(yōu)勢(shì)種3種,占調(diào)查總種數(shù)的5.45%;常見種為4種,占調(diào)查總種數(shù)的7.27%;稀有種為48種,占調(diào)查總種數(shù)的87.27%(表2)。其中,非雀形目38種,占調(diào)查總種數(shù)的69.09%。記錄數(shù)量在100只以上的鳥類有斑嘴鴨(Anaspoecilorhyncha)、東方大葦鶯(Acrocephalusorientalis)、綠頭鴨(Anasplatyrh-ynchos)、豆雁(Anserfabalis)、普通燕鷗(Sternahirundo)、白骨頂(Fulicaatra)、綠翅鴨(Anascrecca)、小白鷺(Egrettagarzetta)、小(Trachybaptusruficollis)、大白鷺(Egrettaalba)、白琵鷺(Platalealeucorodia)、須浮鷗(Chlidoniashybrida)、黃喉鹀(Emberizaelegans)、黃眉鹀(Emberizachrysophrys)、黃胸鹀(Emberizaaure-ola)。單次頻次遇見數(shù)量超過10只的有斑嘴鴨、東方大葦鶯、綠頭鴨、豆雁、綠翅鴨等。
表2 不同目鳥類的稀有種、常見種和優(yōu)勢(shì)種
2.3.1 鳥類多樣性時(shí)間變化
從不同月份鳥類個(gè)體分布情況可以看出,在2014年12月到2015年2月研究區(qū)鳥類個(gè)體數(shù)出現(xiàn)一個(gè)較大的高峰(表3),越冬鳥類的個(gè)體數(shù)出現(xiàn)一個(gè)劇增的時(shí)期,源于保護(hù)區(qū)核心區(qū)是重要的濱海濕地鳥類越冬棲息地。在高峰期后,2015年3—8月又出現(xiàn)一個(gè)較低的峰,這是因?yàn)槊磕甑拇禾煲院髸?huì)有夏候鳥來(lái)此,9—10月夏候鳥飛走后,鳥類個(gè)體數(shù)出現(xiàn)一個(gè)低谷。不同時(shí)期鳥類的種類數(shù)(表3)不同,8月份夏候鳥飛來(lái),鳥類種類數(shù)目較多,而每個(gè)物種的個(gè)體數(shù)并不是非常多,說明保護(hù)區(qū)核心區(qū)可能不是夏候鳥集中分布的地方。而冬季鳥類呈現(xiàn)出種類較少而數(shù)量較多的特征。每年都會(huì)有大量的越冬鳥類來(lái)此越冬或遷徙經(jīng)過這里,因此,保護(hù)濱海濕地多樣性對(duì)于鳥類越冬和遷徙具有重要意義。
表3 不同月份鳥類調(diào)查結(jié)果
不同時(shí)間段鳥類群落異質(zhì)性可以解釋數(shù)量和種類的變化情況(表3):8月份,鳥類的種類較多,但是每個(gè)種的數(shù)量并不大,鳥類種類的數(shù)量比較均衡,所以香農(nóng)指數(shù)最高,豐富度指數(shù)也最大;冬季,鳥類數(shù)量較多,但種類較少,導(dǎo)致某些物種占有一定的優(yōu)勢(shì),如斑嘴鴨、綠頭鴨等。
2.3.2 鳥類多樣性空間變化
對(duì)比A、B、C、D不同生境中鳥類的多樣性可以得出,C樣區(qū)的鳥類個(gè)體平均數(shù)最多,A樣區(qū)最低,說明植被密度適中的C樣區(qū)最適合鳥類的棲息活動(dòng),A樣區(qū)植被密度過高,不適宜鳥類的棲息和覓食,B、D樣區(qū)的植被密度低于A樣區(qū),個(gè)體數(shù)量高于A樣區(qū)(表4)。由表4可知,D樣區(qū)內(nèi)鳥類種類數(shù)最多,A樣區(qū)最少,植被蓋度越少的地方鳥類的種類數(shù)反而越高,這種情況的出現(xiàn)有2個(gè)方面的原因,一是植被蓋度低,適合鳥類的棲息和覓食活動(dòng),且便于飛行和停歇;二是植被蓋度相對(duì)較低的情況下便于觀察記錄,而植被蓋度較大的情況下可能有鳥類在植被中活動(dòng),但不便于觀察。鳥類的種類和個(gè)體數(shù)量分布說明低蓋度下鳥類的種類和個(gè)體數(shù)量具有一定的優(yōu)勢(shì)。
表4 4個(gè)樣區(qū)鳥類調(diào)查結(jié)果
鳥類是濕地生態(tài)系統(tǒng)中最活躍、最引人注目的組成部分,并且在濕地能量流動(dòng)和維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定方面起著舉足輕重的作用。生態(tài)恢復(fù)工程是恢復(fù)退化濕地、擴(kuò)大水鳥棲息地、提高鳥類多樣性的重要途徑。本研究結(jié)果表明:修復(fù)濕地中鳥類種數(shù)達(dá)55種,個(gè)體數(shù)量達(dá)萬(wàn)只,以水鳥為主,稀有種占據(jù)主導(dǎo);居留型以候鳥為主,因此,鳥類分布時(shí)間出現(xiàn)在冬季和夏季2個(gè)高峰期。不同恢復(fù)措施下鳥類多樣性對(duì)比顯示,植被蓋度60%~80%最適宜水鳥生存。