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      鹽城灰鶴(Grus grus)越冬種群動(dòng)態(tài)及行為觀察

      2013-09-20 03:39:36李忠秋
      Zoological Research 2013年5期
      關(guān)鍵詞:灰鶴警戒鹽城

      李忠秋,王 智,葛 晨

      1.南京大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,江蘇 南京 210093

      2.中國環(huán)境保護(hù)部南京環(huán)境科學(xué)研究所,江蘇 南京 210042

      人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展所導(dǎo)致的生境退化和喪失是野生鳥類種群下降和滅絕的重要原因(Owens &Bennett, 2000)。全球眾多沿海沿江天然濕地的喪失,已經(jīng)導(dǎo)致很多水鳥改變了其偏好生境,退而選擇包含稻田在內(nèi)的人工濕地(Czech & Parsons, 2002;Elphick, 2010; Wood et al, 2010)。對(duì)于某些鳥類而言,由于需要重新適應(yīng)人工濕地中大幅增高的人類干擾水平而不得不提高警戒水平,導(dǎo)致沒有充足的時(shí)間采食,進(jìn)而導(dǎo)致營養(yǎng)及能量攝入不足,個(gè)體饑餓和種群下降(Ma et al, 2010; Wang et al, 2011),而對(duì)于適應(yīng)乃至偏好人工濕地的鳥類,其種群則可能會(huì)增加(Wood et al, 2010)。

      我國沿海濕地的開發(fā)也在大幅加速,尤其是2009年沿海大開發(fā)計(jì)劃上升為國家發(fā)展戰(zhàn)略之后(Li et al, 2010)。鹽城珍禽自然保護(hù)區(qū)位于沿海大開發(fā)中心位置,天然濕地開發(fā)相當(dāng)劇烈,尤其是緩沖區(qū)和實(shí)驗(yàn)區(qū)。根據(jù)遙感影像分析,1992年人工濕地景觀占鹽城保護(hù)區(qū)總面積的 56%,2000年上升到65%,2008年進(jìn)一步增加到 71%(Wang, 2012)。沿海濕地開發(fā)已導(dǎo)致多種依賴天然濕地的鳥類種群下降,如丹頂鶴(Grus japonensis)種群在最近的10余年間已經(jīng)由2000年的1 128只下降到2010年的477只,種群下降一半以上(Lü, 2007; Su &Wang, 2010; Ge, 2012)。然而,對(duì)于偏好或依賴人工濕地的鳥類而言,比如灰鶴(G. grus),卻缺乏系統(tǒng)監(jiān)測和研究。

      警戒行為是動(dòng)物的主要行為類別之一,具有探測外界捕食風(fēng)險(xiǎn)及人類干擾的功能,對(duì)于動(dòng)物個(gè)體生存及種群繁衍都具有顯著意義(Beauchamp,2003),且可在一定程度上反映棲息地的質(zhì)量優(yōu)劣,警戒行為越高,往往捕食風(fēng)險(xiǎn)或者人類干擾越高,不利于動(dòng)物生存(Ge et al 2011; Li et al 2013)。鶴類警戒行為在近期也受到了較多關(guān)注,很多研究顯示種群大小、人類干擾及年齡等均會(huì)對(duì)鶴類警戒行為產(chǎn)生顯著影響(Aviles & Bednekoff, 2007; Li et al,2013; Wang et al, 2011;Yang et al, 2006 )。丹頂鶴(Ge et al, 2011; Wang et al, 2011)及灰鶴(Yang et al,2006; Aviles & Bednekoff, 2007)等的集群效應(yīng)已有很多報(bào)道,隨著群體的變大,個(gè)體在警戒行為的投入上會(huì)逐漸降低,然而,作為以家族群為基本構(gòu)成單元的鶴類而言(Ellis et al, 1996),家族群大小是否也具有集群效應(yīng)或者說家族群的大小是否會(huì)影響成鶴或幼鶴的行為預(yù)算研究卻相對(duì)很少(Alonso& Alonso, 1993)。從集群效應(yīng)的角度而言,幼鶴的存在至少增加了家族群的稀釋效應(yīng),因此,家族群越大,個(gè)體在警戒行為的投入上應(yīng)該越低,群體警戒效率也應(yīng)該越高(Beauchamp, 2003)。除此之外,年齡也是影響鶴類行為預(yù)算的重要因素(Alonso &Alonso, 1993; Aviles, 2003),成年個(gè)體在警戒行為的投入上往往高于幼年或亞成年個(gè)體。

      基于以上思考,我們從2008年冬季開始,在鹽城保護(hù)區(qū)系統(tǒng)監(jiān)測偏好人工濕地的灰鶴,以研究其對(duì)沿海濕地開發(fā)可能的響應(yīng),并同時(shí)于2010年冬季,探討了影響灰鶴行為預(yù)算的家族群及年齡效應(yīng)。

      1 材料與方法

      1.1 研究地區(qū)

      本實(shí)驗(yàn)在江蘇省鹽城國家級(jí)珍禽自然保護(hù)區(qū)(N32°20′~34°37′,E119°29′~121°16′)展開。該保護(hù)區(qū)屬濱海濕地,為中國最大的海岸帶保護(hù)區(qū),地處江蘇中部沿海,轄東臺(tái)、大豐、射陽、濱海和響水5個(gè)縣(市)的灘涂,海岸線長582 km,總面積4.5×105km2,其中核心區(qū)為1.7×104km2,冬季平均氣溫4 ℃。1983年經(jīng)江蘇省人民政府批準(zhǔn)建立省級(jí)自然保護(hù)區(qū),1992年經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)晉升為國家級(jí)自然保護(hù)區(qū),同時(shí),被聯(lián)合國教科文組織接納為“國際生物圈保護(hù)區(qū)網(wǎng)絡(luò)”成員,1996年被納入東北亞鶴類保護(hù)網(wǎng)絡(luò),2002年被列入《國際重要濕地名錄》。保護(hù)區(qū)主要植被包括蘆葦(Phragmites communis)、堿蓬(Suaeda salsa)及白茅(Imperata cylindrica)等。

      1.2 研究對(duì)象

      灰鶴是鶴類中數(shù)量最多,分布最為廣泛的物種,為我國二級(jí)保護(hù)動(dòng)物,被IUCN列為LC級(jí)別(BirdLife International, 2013),多棲息于開闊平原、草地、沼澤、灘涂以及農(nóng)田地帶,主要取食植物葉、莖、谷粒以及軟體動(dòng)物、昆蟲、蛙和魚類等,為季節(jié)性遷徙的候鳥,在我國夏季繁殖于新疆天山及東北,秋天于9月末10月初南遷至長江中、下游和華南地區(qū)越冬,次年3月中、下旬返回北方繁殖地。

      1.3 種群調(diào)查

      從2008年12月開始,我們在灰鶴越冬季節(jié)(11月—次年3月)連續(xù)5年對(duì)其種群進(jìn)行監(jiān)測,在鹽城自然保護(hù)區(qū)核心區(qū)及緩沖區(qū)(射陽縣蘆葦開發(fā)公司)分別設(shè)置了一條穿越越冬灰鶴主要分布區(qū)的樣線,長度均為~15 km。野外調(diào)查主要通過騎行電瓶車進(jìn)行,騎行速度為~5 km/h,當(dāng)發(fā)現(xiàn)灰鶴種群時(shí),即停車進(jìn)行記錄,記錄內(nèi)容包括種群大小、種群構(gòu)成、觀測距離、生境(農(nóng)田、葦田及草灘等),以及天氣、GPS坐標(biāo)與人類干擾等相關(guān)環(huán)境因素。調(diào)查通常在一天內(nèi)完成,最多不超過兩天,以盡量減少灰鶴遷移所造成的重復(fù)計(jì)數(shù)。調(diào)查在越冬季節(jié)的每月進(jìn)行,且兩次調(diào)查的時(shí)間間隔不低于兩周。

      1.4 行為觀察

      灰鶴行為學(xué)觀察主要集中在2010年1—2月。為減少灰鶴社群大小可能造成的集群效應(yīng)(Yang et al, 2006),我們僅針對(duì)獨(dú)立家族群進(jìn)行觀察?;寅Q家族群通常為兩只成鶴攜帶 1~2只幼鶴,偶爾也可見未攜帶幼鶴的家族群,鑒于觀察樣本較少,本結(jié)果不包含此類家族群。

      觀察方法為焦點(diǎn)掃描法,當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)家族群時(shí)即停車觀察。觀察距離通常>300 m,舍棄觀察前5 min以降低觀察者效應(yīng)(Li, 2011),觀察時(shí)長30 min,在觀察時(shí)段內(nèi),1 min掃描家族群一次,并記錄各成員行為。舍棄<10 min的樣本,故最終所有樣本的平均觀察時(shí)間為28.3 min。正式觀察前,記錄家族群大?。?~4只)、年齡(成鶴、幼鶴)、觀察時(shí)間(8:00—10:59、11:00—13:59、14:00—17:00)、以及生境、GPS與天氣等相關(guān)信息。將灰鶴行為分為采食(低頭搜索、挖掘、吞咽及飲水等)、警戒(頭高于肩凝視或環(huán)視周圍環(huán)境)及其他(休息、理羽、移動(dòng)、打斗、鳴叫及排遺等)。

      1.5 統(tǒng)計(jì)分析

      將每個(gè)樣本中的各類行為分別匯總分類,并以百分?jǐn)?shù)表示。由于其他行為所占比例很低(1.6%),故僅分析采食和警戒行為。所有百分比數(shù)據(jù)均經(jīng)過開方反正弦轉(zhuǎn)化,以達(dá)到線性模型分析要求。之后利用混合線性模型,以家族群編號(hào)為隨機(jī)因素,以家族群大小、觀察時(shí)間、年齡以及這3個(gè)因素的所有二級(jí)交互作用為固定因素,分析灰鶴行為預(yù)算。由于所有的二級(jí)交互作用顯著度均>0.05,即交互作用不明顯,故最終模型僅包含隨機(jī)因素(家族群編號(hào))及固定因素(家族群大小、觀察時(shí)間及年齡)。

      此外,計(jì)算并分析不同家族群的群體警戒效率。群體警戒效率被定義為家族群中至少有一只個(gè)體處于警戒狀態(tài)的掃描次數(shù)與總掃描次數(shù)的比例,群體警戒效率越高,表明群體對(duì)外界反應(yīng)越靈敏,也越可能抵抗捕食或人類干擾(Li & Jiang, 2008)。利用獨(dú)立樣本t-test比較3只家族群和4只家族群的群體警戒效率差異。所有操作均在 SPSS18.0上完成,P<0.05為差異顯著,行為比例標(biāo)注為mean±SE。

      2 結(jié)果

      在5個(gè)越冬季節(jié)的種群調(diào)查中,共進(jìn)行20次月度調(diào)查,總記錄灰鶴 87群次 3 850只次。2008—2013年,種群最大數(shù)量分別為 303、478、500、704及707,盡管月度變化很大,但總體而言,種群數(shù)量穩(wěn)定且處于增長期?;寅Q在鹽城自然保護(hù)區(qū)主要分布于緩沖區(qū),發(fā)生于緩沖區(qū)的記錄達(dá)到3533只次,占所有記錄個(gè)體的91.8%。在集群類型上,灰鶴主要以兩種集群模式存在,其一是獨(dú)立存在的家族群,即一對(duì)成鶴或者一對(duì)成鶴攜帶 1~2只幼鶴,共記錄該類型 31群次(35.6%),其二是在家族群基礎(chǔ)上形成的較為松散的社群,共記錄56群次(64.4%),其中,≥50只的大群共記錄21群次3 191只次,占到所有記錄個(gè)體的82.9%。

      圖1 2008-2013年鹽城自然保護(hù)區(qū)灰鶴越冬種群動(dòng)態(tài)Figure 1 Wintering population trends of common cranes(Grus grus)in Yancheng Nature Reserve from 2008 to 2013

      共收集來自28個(gè)家族群的101個(gè)樣本用于行為學(xué)研究,其中,17群為4只個(gè)體家族群,11群為3只個(gè)體家族群,成鶴56只,幼鶴45只?;寅Q主要的日間行為類別為采食和警戒,分別占所有行為的70.3%和28.1%,其他行為僅占1.6%?;旌暇€性模型結(jié)果顯示,年齡對(duì)灰鶴采食行為具顯著影響(F1,72=53.825,P<0.001),幼鶴(80.9%)花費(fèi)于采食的時(shí)間明顯多于成鶴(61.8%),而家族群大小(F1,26=0.044,P=0.836)及觀察時(shí)間(F2,24=1.693,P=0.205)則無影響(Figure 2)。警戒行為的年齡效應(yīng)也非常顯著(F1,72=56.593,P<0.001),成鶴(36.8%)警戒比例明顯高于幼鶴(17.3%),而家族群大?。‵1,26=0.081,P=0.779)及觀察時(shí)間(F2,24=2.238,P=0.128)對(duì)警戒行為無影響(Figure 3)。在家族群群體警戒效率方面,3只(0.698±0.064)與4只(0.647±0.059)個(gè)體的家族群警戒效率相差不大(t26=0.579,P=0.568)。

      圖2 年齡及觀察時(shí)間對(duì)灰鶴采食行為的影響Figure 2 Effects of age and daytime on feeding of common cranes(Grus grus)

      圖3 年齡及觀察時(shí)間對(duì)灰鶴警戒行為的影響Figure 3 Effects of age and daytime on alertness of common cranes(Grus grus)

      3 討論

      3.1 鹽城灰鶴越冬種群動(dòng)態(tài)

      作為分布最為廣泛,種群數(shù)量也最大的鶴類,灰鶴的種群動(dòng)態(tài)一直未得到足夠關(guān)注,對(duì)其種群的調(diào)查也基本基于零散的記錄整理。濕地國際2006年對(duì)全球水鳥的統(tǒng)計(jì)中,估計(jì)全球灰鶴種群為360000~37 000只,其中,中國大陸越冬種群10000~12 000只(Wetlands International, 2012)。對(duì)于中國大陸種群,國內(nèi)學(xué)者也有不同意見。WSG(1994)報(bào)道1990—1993年在中國越冬的灰鶴種群僅為1 828~3 503只;Su et al(2000)估計(jì)包含西藏種群在內(nèi),全國灰鶴種群僅為5 000~6 000只,且多數(shù)處于下降或不穩(wěn)定狀態(tài);而Wang & Wang(2004)則估算全國越冬種群≥22 401只,且總體處于穩(wěn)定增長期。根據(jù)文獻(xiàn)以及各地鳥友的記錄,灰鶴越冬種群尚較為穩(wěn)定,其中,包括山西、山東及河南等省的黃河中下游地區(qū)、貴州草海(Li, 2005)、江西鄱陽湖(Ji & Wu, 2005)與江蘇鹽城等地均有數(shù)千近千只的記錄,因此,筆者傾向于Wang & Wang(2004)的觀點(diǎn)。

      江蘇灰鶴越冬種群集中于鹽城及洪澤湖等地,其中,以鹽城為主要越冬地。由于以往對(duì)于灰鶴種群的記錄通常是在進(jìn)行丹頂鶴種群同步調(diào)查時(shí)附加記錄,故種群記錄較為零散。Wang & Wang(2004)在1990和1991年分別記錄到了968只和1 186只;Wang在2004年進(jìn)行長江中、下游及南黃海濕地和水鳥調(diào)查時(shí),記錄灰鶴種群123只;在2007年的丹頂鶴同步調(diào)查中記錄灰鶴種群725只。結(jié)合我們近5年的越冬種群調(diào)查,我們發(fā)現(xiàn),近20余年,鹽城灰鶴種群雖處于動(dòng)態(tài)變化中,但相對(duì)比較穩(wěn)定。其原因可能與灰鶴的食性、生境選擇及行為有關(guān)。灰鶴主要以谷物為食,谷物及其他濕地植物占采食總量的90%以上,其生境選擇也因此而偏好玉米地、小麥地等農(nóng)田(Zhan et al, 2007, 2011)。因此,盡管沿海開發(fā)強(qiáng)度逐漸增加,但水稻、小麥等農(nóng)田面積于1992—2008年仍增加了~10%(Wang,2012),為灰鶴提供了相對(duì)充足的食源和棲息地。此外,灰鶴并不像丹頂鶴主要以小的家族群為單元活動(dòng),而更喜歡營大的社群生活,而集大群生活的一個(gè)重要優(yōu)勢就是對(duì)天敵及人類干擾的抵抗能力較強(qiáng)(Yang et al, 2006),因此,即使農(nóng)田中的人類活動(dòng)及干擾較多,也并不會(huì)對(duì)灰鶴產(chǎn)生顯著影響。

      3.2 年齡及家族群對(duì)灰鶴行為的影響

      年齡對(duì)于鳥類行為具顯著影響,在沙丘鶴(G.Canadensis, Tacha, 1988)、丹頂鶴(Ge et al, 2011; Li et al, 2013)及黑頸鶴(G. negricollis, Cangjue et al,2007)等鶴類中,成鶴用于采食的時(shí)間均低于幼鶴,而警戒時(shí)間則高于幼鶴。在以往的灰鶴研究中,年齡效應(yīng)也已經(jīng)在西班牙灰鶴中得到了驗(yàn)證(Alonso& Alonso, 1993; Aviles, 2003)。相對(duì)于成鶴而言,幼鶴往往在取食技巧方面缺乏經(jīng)驗(yàn),因此,采食效率低于成鶴。在籠養(yǎng)丹頂鶴的食性實(shí)驗(yàn)中,成鶴取食效率是幼鶴的1.5倍,因此,為滿足身體生長發(fā)育需求,幼鶴不得不花費(fèi)更多時(shí)間用于采食(Ma et al,2000)。而在警戒行為方面,成鶴擔(dān)負(fù)著照顧后代的責(zé)任,故表現(xiàn)更為敏感警惕,而幼鶴尚未離群獨(dú)立,行為上很大程度還依賴于成鶴,其警戒行為投入也相對(duì)較少。

      盡管已有報(bào)道稱白頰黑雁(barnacle geese,Branta leucopsis)家族群的大小會(huì)對(duì)其行為產(chǎn)生影響,家族群越大,個(gè)體投入警戒的比例越低(Black& Owen, 1989)。而我們的研究結(jié)果則顯示,至少在灰鶴這種家族群變化范圍較?。?~4只)的物種中,家族群大小并不影響灰鶴的行為分配,也不會(huì)影響灰鶴家族群的警戒效率,與西班牙灰鶴(Alonso &Alonso, 1993)以及我們之前對(duì)丹頂鶴(Li et al,2013)的研究結(jié)果一致。即幼鶴數(shù)量并不影響親代在警戒行為上投入的變化,也不對(duì)幼鶴自身行為產(chǎn)生顯著影響。

      概括而言,鹽城灰鶴越冬種群比較穩(wěn)定,這可能與灰鶴食性、生境選擇及集群有關(guān),盡管農(nóng)田中的人類干擾較大,但由于處于冬季休耕期,這種干擾并未對(duì)灰鶴產(chǎn)生過多影響。年齡效應(yīng)在灰鶴行為分配中具有顯著的體現(xiàn),說明至少在越冬期間,成鶴可能仍舊擔(dān)負(fù)著“哨兵”和“保護(hù)者”的作用,而幼鶴尚未具備獨(dú)立生存的能力。

      致謝:本研究中得到鹽城珍禽自然保護(hù)區(qū)王會(huì)、呂士成、高澤東及殷鵬等大力支持,李靖、姜學(xué)雷、朱杰等參與了部分野外調(diào)查,在此一并致謝。

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