山东农业大学南校区校园鸟类多样性初步研究

2013-10-22 09:01任月恒康明江
关键词:泰安农业大学生境

任月恒,高 爽,康明江

(1.山东农业大学生命科学学院,山东 泰安 271018;2.山东农业大学动物科技学院,山东 泰安 271018)

鸟类是生态系统的重要组成部分,对环境变化起到良好的指示与监测作用[1,2]。自1997年至今,山东省泰安地区已有近十年未开展较系统全面的鸟类调查工作,且之前的调查仅局限于泰山山区及泰安周边湿地等单一生境,其他区域并未涉及[3-8]。山东农业大学南校区位于泰安市城乡结合部,拥有建筑区、农田、林灌、水域四种生境类型。开展该区域鸟类调查能了解山东农业大学校园鸟类的数量、分布格局、栖息生境、生态习性和群落结构等情况,对建设生态和谐的山东农业大学具有重要意义。同时,本调查有助于了解泰安地区鸟种分布及城市化进程对鸟类群落结构的影响,为城市生态保护建设提供依据。基于此,笔者于2010年9月至2011年8月间对山东农业大学南校区及其周边实验田的鸟类种类进行了系统调查。

1 自然概况

山东农业大学南校区地处泰安市东南部,北纬36°09'16″~36°10'20″,东经117°08'47″~117°09'25″,属暖温带大陆性半湿润季风气候区,年均气温13℃,1月平均温度-2.1℃,7月平均温度26.0℃。年均降水量为675.3 mm。受季风气候影响,年际间降水变幅大,夏季降水集中,占年降水量的65%;冬季最少,仅占3.6%[9]。

校区由教学区与科技园区两部分组成,总占地面积约1.3 平方公里。生境可划分为四种类型:建筑区、农田、林灌和水域。建筑区约占总校区面积的20.4%,主要在教学区内。农田位于科技园区中,约占58.8%,种植的作物主要为小麦(Triticum aestivum,种植期10月至次年6月初)、玉米(Zea mays,6~10月)、花生(Arachis hypogaea)、棉花(Gossypium hirsutum)等。林灌包括教学区的绿地以及科技园区的苗圃、中草药园、玫瑰园等,约占16.1%,乔木主要是银杏(Ginkgo biloba)、全缘叶栾树(Koelreuteria bipinnata)、元宝槭(Acer truncatum)、女贞(Ligustrum lucidum)、和紫薇(Lagerstroemia indica)等;灌木主要是金叶女贞(Ligustrum×vicaryi)、扶芳藤(Euonymus fortunei)和迎春(Jasminum nudiflorum)等;草本地被植物中,栽植种类主要有白车轴草(Trifolium repens)、硬质早熟禾(Poa sphondylodes)和大花酢浆草(Oxalis bowiei)等,野生种类主要有荠(Capsella bursapastoris)、夏至草(Lagopsis supina)和车前(Plantago asiatica)等。水域约占4.7%,包括纵贯校区西部的梳洗河及学校南门口处的人工池塘。梳洗河河道中杂草丛生,主要生长有葎草(Humulus scandens)、石龙芮(Ranunculus sceleratus)等,河水有污染[10]。

2 研究方法

2.1 鸟类调查时间及方法

经过预调查,于校区选择4 条样线[11]。一条位于教学区,另三条位于科技园区中,样线在每类生境中的长度约为0.4 km。调查时间为2010年9月至2011年8月,调查频率为每周2 次,考虑到迁徙季节短期内鸟类种类变化较大,故在3~4月及9~10月增加为每周4 次。于晨昏交替调查,时间为日出后1 h和日落前1 h。步行调查速度为1~2 km/h,主要使用8 倍双筒望远镜观测,结合肉眼观察及鸟鸣声辨别并记下所遇鸟类种类和数量,参考相关工具书[12,13]判断种类。

2.2 数据统计

采用RB 频率指数作为鸟类数量等级划分标准。该指数为调查期间某种鸟的遇见率R ﹦d/D×100和其日均遇见数量B ﹦N/D 相乘之积。其中,d为遇见该鸟种的天数,D为调查总天数,N为该种鸟的遇见总数量。凡指数超过500 的为优势种,50~500 的为普通种,50 以下的为稀有种[14]。

采用Shannon-Weiner 指数衡量鸟类群落多样性。计算公式如下:

式中Pi为调查中属于种i 的个体占全部个体的比例,S为种数。

采用Pielou 指数衡量群落的均匀度:

式中Hmax为log2S,H、S 同上[15]。

优势度指标用优势指数C 计算:

式中Pi、S 同上[16]。

3 结果

3.1 鸟类物种组成

经过一年的调查,在山东农业大学南校区共记录鸟类68 种,隶属于11 目31 科(表1)。其中雀形目种类最多,包括18 科47 种,占总记录鸟类69.1%,这与雀形目是鸟类中种类最多的一目,以及校区中适宜多种雀形目鸟类生活的林灌和农田生境占地面积最大有关。在四种生境类型中,麻雀均为优势种;喜鹊在农田生境中为优势种,白头鹎在林灌生境中为优势种。

表1 山东农业大学南校区鸟类数量及分布Table 1 The quantities and distributions of birds in the southern campus of Shandong Agricultural University

备注:+++优势种;++常见种;+稀有种Note:+++dominant species;++common species;+rare species

3.2 居留类型及季节变化

本调查共记录到68 种鸟,其中留鸟24 种,夏候鸟16 种,冬候鸟9 种,旅鸟34 种。调查中发现15 种鸟有两种居留类型。在四种生境中,居留类型为旅鸟及留鸟的种类较多。在调查范围内共有22 种鸟繁殖,占总数的32.4%。

据一年来的调查,记录校区内各月所见鸟类种数(图1)。在候鸟过境的春、秋两季,鸟类种数多于夏、冬两季。其中5月记录到的鸟类种数最多,为42 种;4月次之,为34 种;7月最少,为15 种。春季迁徙的高峰出现在4月底至5月初。春季过境的旅鸟在校区的平均停留时间较秋冬季的旅鸟短。

3.3 珍稀和受保护鸟类

本调查中记录的鸟类,属国家二级重点保护野生动物的有5 种:雀鹰、普通鵟、红隼、红脚隼和纵纹腹小鸮[17];属山东省重点保护野生动物的有5 种:白鹭、环颈雉、四声杜鹃、太平鸟和暗绿绣眼鸟[18]。参照世界自然保护联盟(IUCN)“物种红色名录”,小太平鸟生存状态为近危(NT),黄胸鹀为易危(VU),除黄鹡鸰、黑喉石鵖无明确等级外,其它鸟类均为低度关注(LC)[19]。

图1 山东农业大学南校区鸟类种数的季节变动Fig.1 Seasonal dynamics of number of bird species in the southern campus of Shandong Agricultural University

3.4 鸟类的群落结构类型与特征

校区中四类生境为鸟类提供了四种不同的食物条件和隐蔽场所,导致了其中鸟类的分布有明显差异(表2)。其中林灌生境鸟类的群落物种数、物种多样性及均匀性最高,优势度最低;建筑区的群落物种数、物种多样性及均匀性明显低于其他生境,优势度最高。

表2 山东农业大学南校区4 种生境中的鸟类群落特征Table 3 Avian community characteristics in 4 different type’s habitats in the southern campus of Shandong Agricultural University

4 讨论

山东农业大学南校区的鸟类物种组成较为多样,与校区内生境复杂、泰安市位于候鸟迁徙通道上的位置有关。在校区内的四种生境中,林灌生境最为复杂,植物种类最丰富,鸟类多样性最高;农田和水域生境植物种类较为单一,一些狭域分布型鸟类生活其中,多样性次于林灌而高于建筑区;建筑区生境的物种多样性最低,此生境缺乏植被,除麻雀在此处繁殖、夜宿外,其余鸟类只短暂停留。校区内面积广大的实验田,种植多种灌木及小乔木的苗圃,梳洗河中杂草丛生的河滩,以及校园中的绿地,都是鸟类的适宜生存环境。其中,水边、田边的灌丛是鸟类物种数最丰富的环境,可能与此类环境属于群落交错区有关,鸟类物种数目及麻雀、白头鹎等鸟类的种群密度等均大于相邻群落。

南校区为新建校区,原有生态环境受到较大破坏,人工绿化环境尚未成熟,特别是乔木树龄较小,植株低矮且郁闭度很低,缺少古木大树,灌丛和草地多为单一的园林植物,难为多种鸟类提供充分隐蔽的环境,造成校园生物承载量有限,满足不了大量鸟类的生存需要,使较多鸟类在此只短暂停留。因此其组成中旅鸟数量占有一定比例。

校园中的绿化树木种类影响到鸟类的繁殖和取食[20]。调查中发现金翅雀偏爱在银杏树上筑巢,白头鹎、大山雀在盖度较大的灌丛中筑巢。在秋冬季节结实的女贞、火棘、白蜡、元宝槭和紫薇等树木为过境或越冬鸟类提供了丰富的食物。

调查过程中发现泰安市新鸟种纪录5 种,分别是棕背伯劳、丝光椋鸟、八哥、太平鸟以及小太平鸟。推测前三种鸟在泰安出现可能与近年来全球气候变暖有关[21];两种太平鸟的出现与气候因素导致的迁徙路线变化有关[22]。校区内只记录到7 种湿地鸟类,与泰安湿地相比有明显差异;而调查到61 种鸟在泰山有分布,反映了泰安的平原地带鸟类的组成特点。

校区内的人类活动对鸟类有部分影响。调查期间未发现直接伤害野鸟、破坏繁殖期鸟巢的行为,但田边曾发现诱笼、鸟网等捕鸟工具,可能是周边居民所为。校园建筑区内两条封闭透明的连廊玻璃对鸟类飞行构成较大威胁,调查期间曾发现9 种共22 只鸟误撞连廊玻璃而致死伤。在农田生境中,夏季及秋季的收割干扰了在其中生活的鸟类的繁殖或取食,一些农药的使用伤害了鸟类。另外,梳洗河水污染较重,河道中垃圾较多,严重威胁了周围鸟类的健康;校园中的流浪猫、农田上方的高压线亦是鸟类生存的危险因素。故而,为保护校区中鸟类栖息环境,提出如下建议:

注重校园生态的建设工作,构建复层、立体的植物群落,提高植物的盖度以利于鸟类在校园中繁殖,合理配置鸟类食源树种,进而增加鸟类多样性[23]。

在学校内及校园周边地区开展爱鸟护鸟宣传,使全体师生及周边居民意识到鸟类保护的重要性。在群众中开展观鸟认鸟活动,做到自觉保护鸟类,不掏鸟窝,不设网捕鸟[24]。

效仿国外积极举措,于连廊玻璃上张贴猛禽剪影等,对鸟类起到一定的警示作用,预防或减少鸟类撞伤死亡事件。

加强园区内水环境的建设,注意保护水源和保持水质,地表径流和水塘周围避免施肥打药,水体岸边保持自然状态,同时尽量减少人为活动的干扰[25]。

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