胡 龑 ,武皓天,張 俊,張曉旭,崔思遠(yuǎn),周秀杰,劉 飛①
(1.淮北市林業(yè)局 安徽 淮北235000;2. 淮北師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,安徽 淮北235000)
淮北綠金湖是由于土地沉陷積水而形成的永久性積水區(qū)域. 濕地生態(tài)系統(tǒng)具有較高的生物生產(chǎn)力,其生態(tài)效益顯著[1]. 綠金湖區(qū)域經(jīng)過(guò)多年的生態(tài)修復(fù),除了調(diào)節(jié)氣候、凈化水質(zhì)、保護(hù)生物多樣性、改善人居環(huán)境、建設(shè)綠色生態(tài)城市等方面的生態(tài)功能,還具有調(diào)整資源型城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)資源枯竭型城市可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)功能. 但是,塌陷區(qū)濕地受到人類(lèi)活動(dòng)的強(qiáng)烈干擾,因此,對(duì)塌陷區(qū)濕地生物多樣性進(jìn)行評(píng)價(jià),進(jìn)而合理利用和科學(xué)保護(hù)塌陷區(qū)濕地顯得尤為重要[2]. 水鳥(niǎo)是濕地區(qū)域高等生物類(lèi)群,是整個(gè)濕地生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分,是地球生物多樣性中的重要組成部分,在生態(tài)系統(tǒng)功能和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)中發(fā)揮著重要作用[3-7]. 水鳥(niǎo)對(duì)環(huán)境、氣候變化較為敏感,可在適宜棲息地之間主動(dòng)遷徙,是監(jiān)測(cè)環(huán)境、氣候變化的重要指標(biāo)[8],同時(shí)在維持濕地區(qū)域中生態(tài)系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)換和維持生態(tài)平衡等方面有著重要的作用,因此,可將鳥(niǎo)類(lèi)作為研究濕地范圍內(nèi)環(huán)境變化和生態(tài)平衡的指示生物,以其數(shù)目、種類(lèi)分布情況作為衡量環(huán)境優(yōu)劣的指標(biāo). 同時(shí)鳥(niǎo)類(lèi)作為濕地區(qū)域內(nèi)最高級(jí)的消費(fèi)者,可以幫助人類(lèi)了解濕地范圍內(nèi)的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)提供科學(xué)依據(jù).
淮北市(33°16′N(xiāo)~34°10′N(xiāo),116°24′E~117°03′E)位于安徽省北部地區(qū),是黃淮平原的重要組成部分,位于我國(guó)候鳥(niǎo)東部遷徙路線(xiàn)上. 該區(qū)氣候?qū)贉嘏瘞О霛駶?rùn)季風(fēng)氣候,年平均溫度為14.625 ℃,年降水量為854 mm.
目前淮北地區(qū)有3 大濕地區(qū)域,總面積約達(dá)10 000 hm2,其中永久性水面4 000 hm2,季節(jié)性水面5 000 hm2,荒洼沼澤1 000 hm2[9]. 綠金湖濕地位于市區(qū)中南部,是淮北岱河煤礦等采煤塌陷所形成的人工塌陷湖泊. 塌陷湖泊形成時(shí)間短,湖床平坦,水體相對(duì)封閉,空間動(dòng)態(tài)變化大,其成因、演變與我省的河跡洼地型、地殼構(gòu)造型和瀉湖型等天然湖泊明顯不同,在全國(guó)范圍內(nèi)極為典型獨(dú)特.
在研究區(qū)衛(wèi)星影像、土地利用現(xiàn)狀圖的基礎(chǔ)上選取典型地段進(jìn)行布點(diǎn)[10]. 根據(jù)研究區(qū)的自然環(huán)境特征,將其劃分為5種生境:湖面明水區(qū)域、泥灘地帶、蘆葦蕩、農(nóng)田以及樹(shù)林灌叢.
2019年1-12月,采用樣線(xiàn)法和樣點(diǎn)法相結(jié)合的方法,以肉眼觀察為主,采用單、雙筒望遠(yuǎn)鏡及專(zhuān)業(yè)拍照相機(jī)進(jìn)行輔助. 每次觀察時(shí)間間隔多于一周少于兩周,選擇鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)高峰期觀察3~5 h,參加人員4~8名.
根據(jù)綠金湖的地域情況劃定8個(gè)樣點(diǎn),每隔兩個(gè)樣點(diǎn)劃分一條樣線(xiàn),為保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性,每次調(diào)查時(shí)的行進(jìn)軌跡嚴(yán)格按照此前調(diào)查的路線(xiàn)進(jìn)行.
為保證動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性,采用直接記錄觀察數(shù)值,并按照最大值保留法處理數(shù)據(jù)[11],將得到的影像資料根據(jù)《中國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)野外手冊(cè)》對(duì)其進(jìn)行鑒定和分類(lèi).
采用辛普森多樣性指數(shù)(Simpson′s diversity index,D)區(qū)分占據(jù)優(yōu)勢(shì)地位的種群. 其中D≥0.05則為優(yōu)勢(shì)種,0.005≤D≤0.05為常見(jiàn)種,D<0.005則為少見(jiàn)種或偶見(jiàn)種[12].
鳥(niǎo)類(lèi)均勻度指數(shù)采用Shannon-Wiener 指數(shù)(H)和Pielou 指數(shù)(J)計(jì)算,采用優(yōu)勢(shì)度(Y)計(jì)算優(yōu)勢(shì)種[13].
式中:ni為第i個(gè)種的個(gè)體數(shù)目;N為群落中所有種的個(gè)體總數(shù);s為群落內(nèi)的物種數(shù);H為Shannon-Wiener多樣性指數(shù).
共記錄鳥(niǎo)類(lèi)8目13科33種2013只(見(jiàn)表1),其中國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)動(dòng)物3種(白琵鷺Plɑtɑleɑ leucorodiɑ,小天鵝Cygnet,鴛鴦Aix gɑlericulɑtɑ),國(guó)家“三有”鳥(niǎo)類(lèi)(即被列入《國(guó)家保護(hù)的有益的或者有重要經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究?jī)r(jià)值的動(dòng)物名錄》中的鳥(niǎo)類(lèi))11種,安徽省地方重點(diǎn)保護(hù)鳥(niǎo)類(lèi)4種(斑嘴鴨Anɑs poecilorhynchɑ,大白鷺Egrettɑ ɑlbɑ等). 季節(jié)型中,有留鳥(niǎo)9 種(占27.3%),夏侯鳥(niǎo)6 種(占18.2%),冬候鳥(niǎo)14 種(占42.4%),旅鳥(niǎo)4種(占12.1%). 區(qū)系組成包括古北界種8種(占24.2%),東洋界種9種(占27.3%),廣布種16種(占48.5%). 在5類(lèi)生境中,水域中的物種數(shù)和個(gè)體數(shù)最多,多樣性指數(shù)和均勻性指數(shù)也高于其他生境;農(nóng)田生境鳥(niǎo)類(lèi)種數(shù)和數(shù)量最少,多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)也較低.
綠金湖濕地有優(yōu)勢(shì)種4種(鸕鶿Phɑlɑcrocorɑx,夜鷺Nycticorɑx nycticorɑx,黑水雞Gɑllinulɑ chloropus,白骨頂Fulicɑ ɑtrɑ),占12.1%;常見(jiàn)種9種,占27.2%;偶見(jiàn)種或少見(jiàn)種20種,占60.7%(見(jiàn)圖1). 偶見(jiàn)種或少見(jiàn)種的數(shù)目占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì). 在季節(jié)型水鳥(niǎo)分類(lèi)中,冬候鳥(niǎo)的比例所占最高,其次為留鳥(niǎo)、夏候鳥(niǎo),占比最少為旅鳥(niǎo)(見(jiàn)圖2).
圖1 綠金湖鳥(niǎo)類(lèi)優(yōu)勢(shì)等級(jí)占比分布圖
圖2 綠金湖季節(jié)型鳥(niǎo)類(lèi)占比分布圖
表1 綠金湖濕地水鳥(niǎo)名錄
鳥(niǎo)類(lèi)多樣性是生物多樣性的重要組成部分,是衡量一個(gè)地區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和自然保護(hù)價(jià)值的重要指標(biāo)之一[14]. 整體候鳥(niǎo)類(lèi)型上,呈現(xiàn)出古北界鳥(niǎo)類(lèi)和東洋界鳥(niǎo)類(lèi)夏冬春秋兩季遷徙的現(xiàn)象. 調(diào)查區(qū)域內(nèi)以冬季(十月、十一月和十二月)鳥(niǎo)類(lèi)種類(lèi)和數(shù)目最多,分別為21 種和744 只,其均勻度指數(shù)也最高為1.463 6. 夏季時(shí)鳥(niǎo)類(lèi)大多遷徙,在鳥(niǎo)類(lèi)資源的統(tǒng)計(jì)中候鳥(niǎo)占據(jù)絕大部分,群落組成較為穩(wěn)定,所以均勻度指數(shù)和多樣性指數(shù)也較高(見(jiàn)表2).
表2 季節(jié)性鳥(niǎo)類(lèi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表
鳥(niǎo)類(lèi)群落多樣性(包括物種組成和種群數(shù)量)在受環(huán)境因子和生物因子所影響,如水分、周?chē)脖?、繁殖地等的影響而變化?5]. 因此水鳥(niǎo)在不同類(lèi)型生境內(nèi)的分布可以作為該類(lèi)型生境生態(tài)環(huán)境質(zhì)量好壞的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也是政府干預(yù)程度的指標(biāo)之一. 在五類(lèi)不同生境環(huán)境綠金湖面明水區(qū)域的物種數(shù)目和個(gè)體數(shù)量最多,分別為17種和876只(見(jiàn)表3),占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì),鳥(niǎo)類(lèi)多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)也明顯高于其他生境,分別為2.048 3和3.833 2. 而農(nóng)田范圍內(nèi)鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)目和物種數(shù)均為最低,分別為4種和43只(見(jiàn)表3).
表3 綠金湖各類(lèi)生境中鳥(niǎo)類(lèi)資源調(diào)查情況
一些在特殊時(shí)間出現(xiàn)或在某種生境中分布的鳥(niǎo)類(lèi),不論它的種群數(shù)量大或小,都能代表它所棲息地域的情況和特征[16]. 水鳥(niǎo)對(duì)于生存環(huán)境的改變是非常敏感的,可以作為環(huán)境變化的指示生物. 因此,通過(guò)研究不同環(huán)境內(nèi)水鳥(niǎo)多樣性的異同,可進(jìn)一步分析鳥(niǎo)類(lèi)對(duì)生境的適應(yīng)性. 在綠金湖水鳥(niǎo)調(diào)查期間同時(shí)也調(diào)查了南湖濕地鳥(niǎo)類(lèi)資源的多樣性. 南湖濕地是中國(guó)首個(gè)在煤礦開(kāi)采形成的塌陷區(qū)上建立的國(guó)家濕地公園,建設(shè)已經(jīng)較為全面,南湖濕地中心偏北位置建設(shè)一座稱(chēng)為“鳥(niǎo)島”的人工島,上面生長(zhǎng)著垂柳等樹(shù)種,成為鳥(niǎo)類(lèi)的樂(lè)園. 在南湖濕地中樹(shù)林灌叢中水鳥(niǎo)資源最為豐富,個(gè)體數(shù)為1 528只,其次才為水域986只,而在綠金湖濕地水域中鳥(niǎo)類(lèi)資源最為豐富,蘆葦蕩范圍次之. 同時(shí),從物種多樣性指數(shù)來(lái)看,南湖地區(qū)樹(shù)林灌叢多樣性指數(shù)為3.402 2,為最高,而大面積水域多樣性指數(shù)為2.436 0,為最低. 樹(shù)林灌叢中最多的物種數(shù)目產(chǎn)生了最高的多樣性指數(shù);綠金湖地區(qū)樹(shù)林灌木叢多樣性指數(shù)為0.981 9,大面積水域?yàn)?.048 3. 結(jié)果表明,大面積水域并不是水鳥(niǎo)物種多樣性的決定性因素. 安徽省的動(dòng)物地理區(qū)位于古北界和東洋界的交界[17],而淮北市位于安徽省北部地區(qū),屬暖溫帶半濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候,同屬候鳥(niǎo)東部遷徙路線(xiàn). 本研究共觀察得到鳥(niǎo)類(lèi)共8目13科33種2 013只,其中以廣布種鳥(niǎo)類(lèi)(16種,占總數(shù)48.5%)和東洋界種(9種,占總數(shù)27.2%)占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì).
共記錄鳥(niǎo)類(lèi)8目13科33種2 013只,其中國(guó)家Ⅱ級(jí)保護(hù)動(dòng)物3種(白琵鷺Plɑtɑleɑ leucorodiɑ,小天鵝Cygnet,鴛鴦Aix gɑlericulɑtɑ),國(guó)家“三有”鳥(niǎo)類(lèi)11種,安徽省重點(diǎn)保護(hù)鳥(niǎo)類(lèi)4種. 綠金湖的季節(jié)性鳥(niǎo)類(lèi),候鳥(niǎo)種類(lèi)占比最大,其次為留鳥(niǎo),旅鳥(niǎo)占比最少. 按地域劃分,廣布種16種,占比最高(48.4%). 鳥(niǎo)類(lèi)優(yōu)勢(shì)種5種,數(shù)量上略呈劣勢(shì),表現(xiàn)在湖面水域中物種豐富度及數(shù)目最高,農(nóng)田區(qū)域中優(yōu)勢(shì)度指數(shù)和多樣性指數(shù)均為最低. 綠金湖濕地水質(zhì)較好,已經(jīng)成為眾多鳥(niǎo)類(lèi)的重要越冬地,鳥(niǎo)類(lèi)大多在人為影響較小的大面積水域上活動(dòng),說(shuō)明綠金湖濕地的人類(lèi)活動(dòng),一定程度上干擾了鳥(niǎo)類(lèi)的棲息環(huán)境. 需要進(jìn)一步改善綠金湖的生態(tài)環(huán)境,加大對(duì)綠金湖濕地的保護(hù)力度,并進(jìn)行湖濱帶生態(tài)修復(fù),為水鳥(niǎo)提供更好的棲息環(huán)境,打造天人合一的美麗綠金湖.
淮北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2020年4期