洞庭湖濕地珍稀瀕危保護鳥類資源及其環(huán)境調查

洞庭湖濕地珍稀瀕危保護鳥類資源及其環(huán)境調查

洞庭湖是中國第二個淡水湖。位于長江南岸，湘江上游，南與湖南、資、遠、廖相連，北與長江相連。中心是一個具有蓄水功能的過度排水湖泊。每年洪水季節(jié)都有四水和長江入口大量泥沙入湖淤積,加速了洞庭湖水體面積的減少,濕地面積不斷擴大。由于其獨特的地理環(huán)境和氣候條件,適宜于大量的野生動物棲息、生長、繁殖,生物資源十分豐富;該區(qū)1992年被聯合國教科文組織列入《國際重要濕地名錄》,1994年東洞庭湖被國務院確定為國家級自然保護區(qū)。國內外一些專家學者對洞庭湖濕地鳥類資源零星資料報道,如劉齊德、黃正其、張志光等在20世紀90年代初對洞庭湖區(qū)濕地鳥類的分布及種群數量進行了初步的研究,觀察記錄到鳥類138種,隸屬15目36科,其中國家Ⅰ級保護鳥類5種,Ⅱ級保護鳥類14種,但是曾在洞庭湖有過紀錄的珍貴種類,如斑嘴鵜鶘(Pelecanusp.philippensis)、紅胸黑雁(Brantaruficollis)、大天鵝(Cygnusc.cygnus)、鴛鴦(Aixgalericulata)和中華秋沙鴨(Mergussquamatus)等多次考察均未發(fā)現。迄今為止,尚沒有對洞庭湖濕地珍稀瀕危鳥類群落多樣性研究的系統(tǒng)報道,因此,作者于2005年7月至2007年4月開展“退田還湖對洞庭湖濕地鳥類多樣性的影響”研究的同時,利用“GPS”技術,對洞庭湖濕地珍稀瀕危保護鳥類進行全年的監(jiān)測,研究和總結該保護區(qū)濕地珍稀瀕危保護鳥類的物種組成特點,分析群落多樣性,為更好的保護濕地和濕地鳥類提供科學依據。1過渡帶北東南亞濕地公園洞庭湖位于長江中游荊江段南側,湖南省東北部,地處北緯28°44′~29°35′、東經111°53′~113°05′之間,湖泊總面積18780km2,其中天然湖泊面積2625km2,濕地總面積85.78萬km2。屬中亞熱帶北亞熱帶的過渡帶,日照較長,雨量充沛,年均溫度16.5~17.3℃,年降雨量1192~1495mm,年蒸發(fā)量1162~1502mm,年日照時數1625~1796h,全年無霜期234~268d。該濕地為典型的河湖交叉型景觀,由河湖港漢及河湖沖積平原、環(huán)湖崗地、丘陵、低山等組成的一個蝶形盆地,分割成東、南、西3個湖區(qū),分屬岳陽的東洞庭湖、益陽的南洞庭湖、常德的西洞庭湖3片,湖體近似呈“U”字形。濕地資源十分豐富,幾乎包括了亞熱帶內陸濕地的全部類別,在該地帶上具有典型的代表意義。是我國列入《拉姆薩爾公約》的六塊國際重要濕地之一。2學習方法2.1動植物物種保護珍稀瀕危保護鳥類具體包括以下種類:屬國家Ⅰ、Ⅱ級重點保護鳥類;國際濕地公約規(guī)定的鳥類;瀕危野生動植物種國際貿易公約(CITES)鳥類;中日候鳥保護協(xié)議規(guī)定的鳥類;中澳候鳥保護協(xié)議規(guī)定的鳥類;中國紅皮書水禽——《中國瀕危動物紅皮書-鳥類》;IUCN紅皮書水禽——《IUCN物種紅色名錄等級》(2001年3.1版標準)鳥類;被列入《鳥類國際紅皮書-亞洲受威脅鳥類》的鳥類。2.2生境質量的觀察采用定期直接目測法、固定樣帶法和樣點法在東洞庭湖的六門閘、采桑湖、大西湖、小西湖、丁字堤、君山,南洞庭湖的萬子湖、漉湖、西畔山洲垸、廖潭口,西洞庭湖的巖汪湖、大連湖、半邊湖、目平湖、蔣家嘴、青山垸、打靶臺等地的開闊水面、淺水域、草灘沼澤、蘆葦地和垸圩丘陵等原生境區(qū)域每季度作一個觀察周期,每個周期野外工作7~10d,調查中2~3人為一組,選擇天氣晴朗、風力小的時段,調查時間主要在北京時間6:00—10:00,15:00—19:00。樣帶法以1.5km/h的行走速度觀察記錄兩側150m內的鳥類種類和數量;樣點法以0.5km為半徑,觀察固定范圍內的鳥類種類和數量,每個樣帶或樣點在一個觀察周期內重復觀察4次。觀察工具采用TSN-824M-20×80單筒和10X雙筒望遠鏡,以及攝像機,GPS進行定位監(jiān)測。結合不同環(huán)境、不同種類,采用截距法和絕對數量法協(xié)同調查。2.3鳥類密度、頻率和均勻度根據鳥類的種類和數量記錄,計算調查境內鳥類的密度、物種多樣性(H)、均勻度(E),其鳥類密度采用頻率指數;多樣性指數(H)和均勻度指數(E)分別采用Shannon-Wiener、Pielou公式。其計算公式如下:(1)總數量和頻率其中:RB為頻率指數;d為遇見該種鳥類的天數;n為遇見該種鳥類總數量;D為工作總天數。頻率指數RB>10時為優(yōu)勢種;1<RB≤10時為普通種;RB≤1時為稀有種。(2)物種多樣性指數pi式Shannon-Wiener指數公式:H=-ΣPilnPi式中:H為群落多樣性指數;Pi為樣品中屬于第i種的個體比例,即物種i的個體數與所有物種的總個體之比。Ln為自然對數。(3)群落多樣性的多樣性Pielou指數公式:E=H/Hmax=H/lnS其中:E為均勻度指標,H為實測群落的多樣性指數值,Hmax為最大多樣性指數值,S為物種數。調查數據全部輸入計算機數據庫,利用SPSS10.0統(tǒng)計分析軟件和Excel軟件進行統(tǒng)計、計算。3結果與分析3.1群落組成和區(qū)域特征3.1.1目目數及科數分布本次調查記錄到洞庭湖濕地珍稀瀕危保護鳥類共218種,隸屬于16目46科(表1)。以目統(tǒng)計,雀形目鳥類種類最多,占總種數的31.19%,其次是鸻形目占17.43%,雁形目占14.22%,鸛形目占8.26%,隼形目占7.80%,鶴形目占5.96%,、鷗形目占3.67%,鵑形目和鸮形目均占2.29%,佛法僧目和鸊鷉目各占1.83%,雞形目和鵜形目則占0.92%,鴿形目、夜鷹目、雨燕目所占百分比最少,為0.46%。以科統(tǒng)計,鴨科鳥類種數最多,31種(占總種數的14.22%);其次是鷸科(26/11.93%種數/比例,下同),鷺科(14/6.42%);鷹科、鹡鸰科、鶇科(11/5.046%);雀科(10/4.59%);鷗科、秧雞科(8/3.67%)鶯科(7/3.21%);鸻科、隼科(6/2.75%);伯勞科(5/2.29%);杜鵑科、鴉科、鸊鷉科、鶴科、椋鳥科、畫眉科(4/1.84%);反嘴鷸科、鹟科、翠鳥科、鴉科、(3/1.38%);鸛科、繯科、雉科、鵯科、燕科(2/0.92%)鸕鶿科、鵜鶘科、鴇科、雉鸻科、瓣蹼鷸科、燕鸻科、鳩鴿科、鴉鵑科、雨燕科、戴勝科、百靈科、山椒鳥科、鷦鷯科、山雀科、繡眼鳥科、文鳥科最少(1/0.46%)。從以上數據可以發(fā)現,洞庭湖濕地珍稀瀕危保護鳥類體現了濕地鳥類群落的種類組成特點,即在種類組成上非雀形目鳥類占主導地位,鴨科鳥類種數最多。3.1.2大西南大別濕地鳥類區(qū)系洞庭湖濕地珍稀瀕危鳥類中古北界鳥類118種,占總數的54.13%;東洋界鳥類54種(占24.77%),廣布種鳥類46種(占21.10%)。結果表明,該保護區(qū)鳥類區(qū)系成分復雜,古北界、東洋界種類相互滲透,但還是以古北界種類占優(yōu)勢。這種情況與湖南省的動物地理區(qū)劃(即屬于古北界與東洋界的交界處,具有明顯的過渡性,但以東洋種占優(yōu)勢)不一致,其原因是該保護區(qū)為濕地,冬候鳥較多,而冬候鳥多為古北種。由此可知,洞庭湖濕地鳥類以古北界物種為主,同時也反映了洞庭湖所處的地理位置和自然生態(tài)環(huán)境條件是我國候鳥遷徙的重要場所。3.1.3冬候鳥的被占比例洞庭湖濕地珍稀瀕危保護鳥類中冬候鳥居多,有118種(占總種數的54.13%),其次是留鳥40種(占18.35%),夏侯鳥35種(占16.06%),旅鳥最少,有25種(占11.47%)。結果表明,該濕地以冬候鳥占主體,形成此種居留類型格局可能是因為:第一,鳥類一般的分布規(guī)律是北方留鳥少,夏候鳥多;南方留鳥多,夏候鳥少。在我國北方多為旅鳥和夏候鳥,而在南方則多為留鳥和冬候鳥;第二,洞庭湖濕地處于候鳥越冬地,因此旅鳥和夏候鳥所占比例均較少,而與之相對的是冬候鳥和留鳥較多;第三,該濕地環(huán)境較好,適于鳥類越冬,特別是1994年4月晉升為國家級自然保護區(qū)后,生態(tài)環(huán)境得到了較好的保護。因此,保護洞庭湖濕地的自然生態(tài)環(huán)境,具有重要的意義。3.1.4魚類物種組成和物種數量我國鳥類6個生活型珍稀瀕危保護鳥類在洞庭湖濕地都有分布。目前已發(fā)現有游禽(Natatores)45種(占總種數的20.64%);涉禽(Gallatores)69種(占31.65%);陸禽(Terrestores)3種(占1.38%);猛禽(Raptaores)22種(占10.09%);攀禽(Scansores)是一類善于在樹上攀援的、典型的森林鳥類,洞庭湖濕地目前己發(fā)現有的珍稀瀕危保護鳥類11種(占5.05%);鳴禽(Passeres)68種(占31.19%),它們分布在群落中各個不同層次,棲息于不同生境,既是生態(tài)系統(tǒng)食物鏈中的重要環(huán)節(jié),又是洞庭湖濕地自然保護區(qū)鳥類的一個重要群體。3.1.5鳥類和天敵鳥類本次調查紀錄的鳥類中,被列入《中華人民共和國重點保護野生動物》名錄中鳥類有50種(占總種數的22.94%),其中國家Ⅰ級重點保護鳥類有東方白鸛(Ciconiaboyciana)、黑鸛(Ciconianigra)、中華秋沙鴨、白頭鶴(Grusmonacha)、白鶴(G.leucogeranus)、大鴇(Otistarda)和白尾海雕(Haliaeetusa.albicilla)7種;國家Ⅱ級重點保護鳥類有角鸊鷉(Podicepsauritus)、赤頸鸊鷉(P.grisegena)、斑嘴鵜鶘、小葦鳽(Ixobrychusm.minitus)、白琵鷺(Plataleal.leucorodia)、黑臉琵鷺(P.minor)、紅胸黑雁、白額雁(Ansera.albifrons)、小白額雁(A.erythropus)、大天鵝、小天鵝(Cygnuscolumbianusjankowskii)、鴛鴦、白鷴(Lophuranycthemerafokiensis)、灰鶴(Grusgruslilfordi)、白枕鶴(G.vipio)、長腳秧雞(Crexcrex)、花田雞(Coturnicopsnoveboracensisexquisitus)、小杓鷸(Numeniusborealisminutus)、小青腳鷸(N.borealisminutus)、小鴉鵑(Centropustouloubengalensis)及隼形目與鸮形目所有種,共43種。國際濕地公約規(guī)定的鳥類、瀕危野生動植物種國際貿易公約(CITES)鳥類和中澳候鳥保護協(xié)議規(guī)定的鳥類各有37種(占16.97%)。中日候鳥保護協(xié)議規(guī)定的鳥類有126種(占57.80%)。被列入《鳥類國際紅皮書-亞洲受威脅鳥類》的鳥類有20種(占9.17%),其中易危鳥類(VU)有10種,瀕危鳥類(EN)有6種,極危鳥類(CR)有1種,近危鳥類(NT)有3種。中國紅皮書水禽——《中國瀕危動物紅皮書-鳥類》的水禽有21種(占9.63%)。IUCN紅皮書水禽——《IUCN物種紅色名錄等級》(2001年3.1版標準)鳥類119種(占54.59%),其中無危鳥類(LC)100種,瀕危鳥類(EN)5種,近危鳥類(NT)5種,易危鳥類(VU)8種,極危鳥類(CR)1種(白鶴)。3.2環(huán)境和生物群落相互作用的效應時間動態(tài)是水鳥群落的重要生態(tài)特征之一,它反映了群落在光周期變化及環(huán)境與生物群落相互作用的效應。特別是對于候鳥占絕大多數的水鳥群落來說,研究其周期性變化規(guī)律,有助于探討水鳥群落多樣性和種群動態(tài),并對提高濕地自然保護區(qū)的管理水平具有實踐價值。3.2.1概述水體鳥類群落洞庭湖濕地水禽資源尤為豐富,在調查中共觀察紀錄珍稀瀕危保護水鳥111種,占鳥類群落總種數的50.92%。水鳥群落包括鸊鷉目(鸊鷉科)、鵜形目(鸕鶿科)、鸛形目(鷺科、鸛科和鹮科)、雁形目(鴨科)、鶴形目(鶴科和秧雞科)、鸻形目(雉鸻科、鸻科、鷸科、反嘴鷸科和燕鸻科)和鷗形目(鷗科)共7個目14個科,在種類上占有絕對優(yōu)勢,其中普通鸕鶿(Phalacrocoraxcarbo)、白琵鷺、豆雁、白額雁、小白額雁、斑嘴鴨(Anaspoecilorhyncha)、綠翅鴨(A.crecca)、羅紋鴨(A.falcata)、綠頭鴨(A.platyrhynchos)、鳳頭麥雞(vanellusvanellus)、黑腹濱鷸(Calidrisalpina)、黑翅長腳鷸(Himantopushimantopus)、反嘴鷸(Recurvirostraavosetta)等在遷徙季節(jié)集成大群,成為所處水域鳥類群落的優(yōu)勢種。該保護區(qū)內湖泊水面較大,在湖周圍有稀樹灌叢、人工林、次生林和農田,所以水鳥在整個鳥類群落中占較大的比重,符合當地濕地保護區(qū)的自然環(huán)境。全年水鳥種類和數量均都表現出明顯的季節(jié)性(圖1)。3.2.2水鳥的群落組成全年水鳥種類和數量均是冬季較多,夏季較少(圖2),特別是數量波動有明顯的冬季高峰期和夏季低谷期,季節(jié)差異非常顯著。這與洞庭湖濕地所處的地理位置和自然生態(tài)環(huán)境條件相聯系的。由于該濕地水域面積寬廣,濕生植物生長茂盛,地勢較為平坦,水中的雙殼類、甲殼類、小魚、浮游生物等極其豐富,為候鳥提供停歇、覓食、補充營養(yǎng)的良好場所。湖水退后豐富的魚蚌蟲蝦,留存于湖洲灘中,成為雜食性候鳥如鶴類、雁鴨類等候鳥的主要食物來源。春、秋兩季則是水鳥遷徙頻繁,群落組成變動較大的季節(jié)。候鳥春季較集中在3月份遷徙,秋季遷徙比較分散,因此相比之下春季種類變化較大,秋季變化相對較少。冬季鶴鸛類、天鵝集中在3月上旬北遷,雁類在3月中旬,小白額雁、白鵝雁在3月中下旬進行北遷。越冬前后期鳥類數量較為集中,越冬中期數量較為分散,這是因為越冬中期湖區(qū)氣溫低,草灘植草大量枯死,水中的雙殼類、甲殼類、小魚、浮游生物等大量減少,導致候鳥食物缺乏,從而大部分水鳥分散到湖周邊的居民區(qū)。3.3濕地鳥類與濕地生境的生物指標鳥類是濕地生態(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和維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定方面起著舉足輕重的作用。濕地環(huán)境的變化將直接影響鳥類的生態(tài)和種群的發(fā)展,因而濕地鳥類可以作為監(jiān)測濕地環(huán)境變化的一項客觀生物指標。結果表明:洞庭湖濕地珍稀瀕危保護鳥類群落從Shannon-Wiener多樣性指數為4.4897,Pielou均勻性指數為0.5765,不同季節(jié)、不同生境其指數有變化。3.3.1鳥類群落多樣性的季節(jié)變化春季和秋季候鳥遷徙頻繁,群落組成變動較大,群落不穩(wěn)定。候鳥春季較集中在3月份往北遷,秋季在11月份往南遷。而在夏季有一些群落較為穩(wěn)定的夏侯鳥和留鳥,活動范圍大,活動性強,食物充足,觀察到的種類和數量相對較多;在冬季北方冬候鳥開始集群向南遷徙,且集群活動,湖區(qū)能提供冬候鳥一定的食物,樹木等已經落葉,郁蔽度低,隱蔽性弱等原因,無論種類和數量在觀察中均較春季和秋季為多。鳥類群落多樣性與鳥類的種類和數量密切相關,鳥類的季節(jié)變化也是決定了鳥類多樣性的季節(jié)變化。調查發(fā)現夏季珍稀瀕危保護鳥類75種,多樣性指數和均勻性指教分別為3.7416、0.5953;在冬季調查中共發(fā)現珍稀瀕危鳥類183種,多樣性指數為4.2614,均勻性指教為0.5652。由此可見,冬季鳥類多樣性指數高于夏季鳥類,主要是由于洞庭湖濕地為候鳥越冬和棲息地,自然資源和物種資源相對豐富,生態(tài)系統(tǒng)尚處于較為良好且穩(wěn)定的狀態(tài),冬季更多鳥類遷徙至此停留,因此,冬季更應加強保護區(qū)內珍稀鳥類和濕地的保護工作。從均勻性指數來看,夏季高于冬季,這可能是因遷來洞庭湖濕地越冬的珍稀瀕危保護鳥類受到人為干擾,多集中分布在草灘沼澤,種類數量分布不均勻所至。3.3.2生境平均物種多樣性根據洞庭湖濕地的自然地理環(huán)境和植被類型,可以劃分為淺水域、草灘沼澤、蘆葦地、垸圩丘陵區(qū)生境4種生境類型(表2)和20個小生境。由表2可知,對于洞庭湖濕地夏季鳥類,從Shannon-Wiener多樣性指數來看,H草>H垸>H淺>H蘆,從Pielou均勻性指數來看,E草>E垸>E水>E蘆。夏季鳥類群落在草灘沼澤和垸圩丘陵區(qū)生境中物種數、多樣性指數和均勻性指數均較高,因為夏季蘆葦和淺水域在雨季被大水淹沒,出現大面積深水水域,而防洪大堤內外種植了大量楊樹,稀樹灌叢和丘陵居民區(qū)生境相對來說食物充足,而夏季鳥類群落以雀形目為主。對于洞庭湖濕地冬季鳥類,從Shannon-Wiener多樣性指數來看,H草>H淺>H蘆>H垸。從Pielou均勻性指數來看,E草>E淺>E蘆>E垸。冬季水域、蘆葦和草灘沼澤生境鳥類群落的多樣性和均勻性較垸圩丘陵區(qū)生境高,垸圩丘陵因生境相對單一,隱蔽性差,食物缺乏,易受到人類因素的干擾,而草灘沼澤、蘆葦和淺水水域發(fā)育良好,又有較豐富的水草,能為濕地鳥類提供較豐富的食物。3.3.3夏冬季節(jié)濕地鳥類群落多樣性分析為了對洞庭湖濕地珍稀瀕危保護鳥類群落的多樣性動態(tài)有全面的了解,將Shannon-Wiener多樣性指數剖析為:H=H鸊鷉目+H鵜形目+H鸛形目+H雁形目+H隼形目+H雞形目+H鶴形目+H鸻形目+H鷗形目+H鴿形目+H鸮形目+H鵑形目+H夜鷹目+H佛法僧目+H裂形目+H雀形目,現將夏冬季節(jié)濕地鳥類群落多樣性剖析值列于表3。夏季鳥類中,對多樣性貢獻最大的類群是雀形目的鳥類其多樣性指數是1.4932,其次是鸛形目1.2163、雁形目0.2972、鴿形目0.2330,其他的對多樣性的貢獻相對較少。冬季鳥類群落中對多樣性貢獻最大的是雁形目的鳥類,其多樣性指數是2.1571,其次是鸻形目0.8819、雀形目0.3936、鸛形目0.3544和鵜形目0.2724,其他的鳥類對多樣性的貢獻相對較小。4環(huán)境因素對鳥類群落組成的影響本次共調查記錄到洞庭湖濕地珍稀瀕危保護鳥類共218種,隸屬于16目46科。其中國家I、II級重點保護鳥類有50種,國際濕地公約規(guī)定的鳥類、瀕危野生動植物種國際貿易公約(CITES)鳥類中澳候鳥保護協(xié)議規(guī)定的鳥類各有37種,中日候鳥保護協(xié)議規(guī)定的鳥類有126種,中國紅皮書水禽——《中國瀕危動物紅皮書-鳥類》的水禽有21種。古北界鳥類118種,東洋界鳥類54,廣布種鳥類46種。冬候鳥118種(占總種數的54.13%),留鳥40種(占18.35%),夏侯鳥和旅鳥分