邛海城市湿地水鸟多样性及其干扰因素

丁 上,周 宏,张易帆,韦 伟,张泽钧,洪明生*

(1.西华师范大学 生命科学学院，四川 南充 637000;2.筠连县第二中学校，四川 宜宾 645250)

0 引言

在众多生态系统中，湿地生态系统不仅具有蓄洪抗旱、净化水质等多种生态功能，同时也具有丰富的动物多样性[1-2]。1971年，18个国家的代表在伊朗拉姆萨尔共同签署了《湿地公约》，其中对湿地的定义是“湿地的定义是指天然或人工、长久或暂时、静止和流动、淡或咸的沼泽之地、泥炭之地、水域之地，包括低潮时水深不超6 m的水域”[3]。2003年，潮洛蒙等研究者将湿地分为非城市湿地与城市湿地，其中城市湿地具有多种生态功能和社会服务功能[4]。2004年，孙广友等研究者认为城市湿地是分布于城市、城镇的湿地[5]。2007年，王建华等研究者认为城市湿地是城市以内具有水陆过渡性质的生态系统[6]。邛海湿地(位于四川省西昌市城区东南处，西邻西郊乡、北邻川兴镇、南邻海南乡)，根据城市湿地的定义可被认为是城市湿地[5-6]。

水鸟又叫水禽。根据《湿地公约》，生态上依赖湿地的鸟类称为湿地水鸟[3]。依据郑光美的最新中国鸟类分类与分布名录，湿地水鸟包含全部的鲣鸟目、鹳形目、潜鸟目、鸻形目、鹤形目、目、雁形目，以及部分的鹈形目和佛法僧目的鸟类[7]。由于水鸟作为湿地生态系统中的消费者，在维持食物链功能完整的同时，可加速生物群落物质循环、种群动态调节、物种扩散及维护生态系统功能的稳定[8]。因此，水鸟成为生态系统功能变化重要的指示动物类群，并用以衡量和评价湿地公园的生态恢复成效、保护现状和湿地生态系统功能状况[9-11]。

鉴于湿地及水鸟对生态系统的重要性，自1988年起，不少研究者们开始热衷四川邛海鸟类研究。邓其祥[12]等在四川邛海共发现鸟类75种；崔学振[13]等在邛海、泸沽湖通过调查，发现邛海有水鸟21种，泸沽湖鸟类种类和数量相比都较少；李海涛等[14]发现邛海冬季湿地水鸟受偷猎、设施建筑、旅游等影响数量减少较快；田勇[15]等提出水域分区、设置安全岛、种植水生植物等保护对策；李凤琴[16]等发现邛海湿地留鸟以森林鸟类为主，游禽和涉禽比较缺乏。由于随着时间的推移，邛海湿地鸟类的种类和数量可能有新的变化，加之人为改变湿地环境也可以影响鸟类的生存和种群的发展[17]。因此，本研究通过对邛海湿地现状及其对水鸟影响的调查，以期为相关管理部门提供有效的保护对策[11]。此外，本研究还在邛海湿地公园水鸟的物种类别、数量以及受干扰状况等的调查基础上，统计分析了该区域的水鸟丰富度、多样性及人类活动威胁的干扰类型，也可为邛海湿地的水鸟保护提供依据。

1 研究区概况

邛海湿地(102°15′～102°18′E，27°42′～27°55′N)位于四川省凉山彝族自治州西昌市，距离西昌市城区约5 km，东邻大兴乡，西邻西郊乡、北邻川兴镇、南邻海南乡(见图1)。邛海上游水系包括鹅掌河、官坝河，下游安宁河，南北最长11.5 km，东西最宽5.5 km，湖泊周长37.4 km，湖面积约为31.4 km2，平均水深 10.95 m，最深处有18.32 m，海拔1 510 m，是四川省第二大淡水湖[18]。该区域属热带高原季风气候区，年平均气温17 ℃，年降水量1 000～2 000 mm，年日照数达2 000 h以上，无霜期250 d左右[18]。湿地内水草茂盛，沼泽众多，有海河为邛海湖唯一与下游水域相连。邛海周围的森林主要是以偏干性云南松为主的常绿针叶林，山间坡地主要是偏湿性的常绿阔叶林，共同构成了邛海湿地的自然景观，为邛海的鸟类提供了良好的栖息环境[18]。另外，邛海的西岸、北岸、南岸有大面积的低洼湿地，这些地方作为邛海湿地公园的主要组成部分，也可为该地的水鸟提供良好的栖息环境[18]。目前，受经济发展和人为活动影响，邛海湿地内鸟类的栖息地受到影响，鸟类多样性变化较为明显。

图1 研究区域示意图Fig.1 Study area schematic diagram

1986年，邛海被评为四川省省级风景名胜区。1997年，《凉山彝族自治州邛海保护条例》颁布，对邛海实施了最严厉的保护措施；2002年，邛海被评为国家级风景名胜区；2009年，西昌市陆续投入50多亿元，实施了邛海湿地恢复工程；2014年，恢复工程完工，已建成观鸟岛湿地公园、梦里水乡湿地、烟雨鹭洲湿地公园、西波鹤影湿地、梦寻花海湿地、梦回田园湿地，邛海成为中国最大城市湿地。

2 研究方法

2.1 鸟类调查

野外鸟类调查采用以样线法和样点法结合的方法进行调查[19]。样线距离邛海湿地水域5～10 m，在邛海湿地的东南西北4个方向分别设置4条样线，每条样线长度约为1～2 km；在每条样线上，每隔150～200 m的区域设置1个样点，样点区域周围应较空旷，便于观察；观测时，以平均2 km/h速度沿样线步行观察，每个样点停留观察5 min[20]。

调查时间在2016年1月、10月、11月，调查工具包括GPS、OLYMPUS (奥林巴斯)10×42倍的双筒望远镜。通过望远镜对邛海湿地鸟类进行调查[9]，调查过程中可以辅以鸣声辨别和拍摄照片录取视频等方法[11]，结合鸟类的飞行姿态和鸣声、体型、羽色等特征依据《中国野外鸟类手册》鉴定鸟类的种类，并记数[21]。调查日期要尽量避开雨天、雾天和大风天，以减少不良天气造成的偶然误差[22]。

为了避免重复计数，仅记录由前方向后方飞行的个体[23]。水鸟种群数量等级划分为：种群数量>500只，为优势种(+++) ；100<种群数量<500只，为常见种(++) ； 种群数量<100只为稀少种(+)[9]。

2.2 干扰调查

在进行样线调查水鸟的同时，观察记录各条样线上的干扰邛海水鸟的因素以及受威胁强度。其中：受干扰类型根据威胁的主体分为旅游(样线100 m内有旅游开发)、交通(样线100 m内有公路)、娱乐业(样线100 m内有休闲娱乐)、设施建筑(样线200 m内有设施建筑)、水污染(样线100 m内有污水排放)、渔业(水域中有养鱼捕鱼现象)等[24]；受威胁强度分为弱、中、强3个等级。

2.3 多样性分析

该区域水鸟多样性状况用多样性指数和均匀度指数来评价，物种多样性采用Shannon-Wiener指数，Shannon-Wiener其指数越高，多样性越复杂[25]，其计算公式为：

(1)

其中：Pi是物种i的个体数占总的个体数比例；H为物种的多样性指数，S为物种数。

(1)式中对数的底可取2、e和10，但单位不同，分别为nit，bit和die，本研究中底数取e。物种均匀度指数采用Pielou指数，相同Shannon-Wiener指数下，Pielou指数越高，多样性越复杂[26]，计算公式为：

(2)

其中：S为物种数，H为物种的多样性指数，J为均匀度指数。

2.4 干扰遇见率

干扰遇见率=该样线中遇见干扰的样点数/该样线的总样点数×100%[27]。

3 结果与分析

3.1 群落组成和数量

参考郑光美[7]等的分类依据，在2016年1月、10月、11月的水鸟调查中，共记录到水鸟29种2 531只，隶属于7目8科24属(见表1)。其中：1月共调查到水鸟22种1 617只，隶属于7目7科17属；10月共调查到水鸟12种273只，隶属于6目6科12属；11月共调查到18种641只，隶属于6目6科15属[7]；在1月、10月、11月的水鸟调查中，10月数量最少，11较多，1月最多，其中1月增加的鸟类主要属于雁形目、鸻形目、鹤形目。

在此次记录中，鹤形目数量最多，共有871只，占比约34.39%，其次是雁形目共500只，占比约19.74%；在科水平上，数量最多的是秧鸡科共871只，占比约34.39%，其次是鸭科，共500只，占比约19.74%。在种水平上，白骨顶鸡(Fulicaatra)数量最多，共计714只，约占总的28.19%，其次是红嘴鸥(Chroicocephalusridibundus)，共计487只，约占19.23%(见表1)。

所有水鸟中共有国家级重点保护鸟类有1种，属国家级二级保护鸟类，为鸳鸯(Aixgalericulata)；四川省级重点保护鸟类有4种，包括白鹭(Egrettagarzetta)、凤头(Podicepscristatus)、普通鸬鹚、小(Tachybaptusruficollis)。在留居类型上，有旅鸟3种，留鸟7种，冬候鸟19种(见表1)。

表1 四川省邛海湿地水鸟名录Tab.1 List of waterbirds in Sichuan Qionghai wetland

注:保护级别:II,国家 II 级重点保护鸟类;省级。 居留类型: R为留鸟;W为冬候鸟;P为旅鸟。数量级别:+++为优势种;++为常见种;+为稀少种。

3.2 水鸟群落多样性

通过分析发现，四川邛海湿地水鸟群落的Shannon-Winer多样性指数为2.37。2016年1月、10月、11月水鸟群落的Shannon-Winer多样性指数分别为2.77、2.01、2.55。其中，多样性指数在 1月最高，在10月最低(见图2)。

该湿地水鸟Pielou均匀度指数为0.70，2016年1月、10月、11月水鸟Pielou均匀度指数分别为0.90、0.81、0.88。Pielou均匀度指数在1月最高，10月最低(图3)，与Shannon-Winer多样性指数呈现类似变化规律(见图3)。

图2 邛海水鸟Shannon-Winer多样性指数Fig.2 Shannon-Winer index of Qionghai waterbirds

图3 邛海水鸟Pielou均匀度指数Fig.3 Pielou index of Qionghai waterbirds

3.3 干扰因素

在干扰调查中，数据显示邛海湿地水鸟主要受到干扰类型为旅游，其中邛海水鸟干扰因素的遇见率由大到小依次为旅游>交通>娱乐业>设施建筑>水污染>渔业>渔业(见图4)。同时，邛海湿地水鸟受人为干扰的强度大部分为中度威胁，占比50.47%，其次是弱度威胁，占比42.06%(见图5)。

图4 邛海湿地受干扰的因素Fig.4 Disturbance factors in qionghai wetland

图5 邛海湿地受人为干扰的强度Fig.5 Intensity of human disturbance in qionghai wetland

4 讨论

4.1 邛海水鸟多样性历史变化

本次水鸟调查主要记录了邛海湿地水鸟有29种2 531只，而李海涛[18]等在1988年、1999年、2006年和2007年邛海鸟类调查共记录到水鸟26种，相比增加了3种。与历史数据相比，本次水鸟调查中调查到的水鸟少了鹊鸭(Bucephalaclangula)、针尾鸭(Anasacuta)、罗纹鸭(Anasfalcate)、白眼潜鸭(Aythyanyroca)、栗苇鳽(Ixobrychuscinnamomeus)、剑鸻(Charadriushiaticulaplacidus)、金眶鸻(Charaderiusdubius)、扇尾沙锥(Capellagallinagogallinago)、白腰草鹬(Tringaochropus)、林鹬(T.glareola)、乌足滨鹬(Calidristemminckii)，共11种，其中7种为涉禽；增加了绿头鸭(Anasplatyrhynchos)、斑嘴鸭(Anaszonorhyncha)、赤膀鸭(Marecastrepera)、赤颈鸭(MarecaPenelope)、赤嘴潜鸭(Nettarufina)、普通秋沙鸭(Mergusmerganser)、鸳鸯(Aixgalericulata)、黑水鸡(Gallinulachloropus)、白胸苦恶鸟(Amaurornisphoenicurus)、紫水鸡(Porphyrioporphyrio)、普通秧鸡(Rallusindicus)、渔鸥(Ichthyaetusichthyaetus)、普通翠鸟(Alcedoatthis)、白胸翡翠(Halcyonsmyrnensis)共14种，其中9种为游禽[18]。总体上来看，邛海湿地水鸟的物种和数量均有所增加。其中，白骨顶鸡(Fulicaatra)的数量都是最多的，占28.19%，是邛海湿地的优势物种，这与李海涛[18]等关于邛海鸟类的研究结论相似。

对增加以及减少的鸟类按照生活习性进行分类，增加的水鸟主要是游禽，减少的水鸟主要是涉禽。涉禽减少的原因主要有邛海部分水岸线被水泥硬化，浅水区减少，水岸边隐蔽的草丛区域减少，涉禽类水鸟活动区域减少，取食、繁殖等活动变得困难；同时，涉禽活动区域主要在水岸线附近，容易受到人为干扰。游禽增加的原因主要是游禽可以在邛海水域中心区域活动，受到干扰的强度较小，同时涉禽的减少为游禽的生存提供更多的食物和生存空间。为此，建议设置不干扰区域[28]，在距离水域200 m以内的区域禁止新设建筑。

4.2 邛海水鸟多样性季节变化

邛海湿地的水鸟多样性指数主要由物种数和均匀指数评定，即用Shannon-Winer多样性指数和Pielou 均匀度指数来表示。通过分析数据，邛海湿地的水鸟10月、11月、1月的Shannon-Winer多样性指数分别是2.01、2.55、2.77，Pielou 均匀度指数分别为0.81、0.88、0.90。无论从Shannon-Winer多样性指数来看，还是Pielou 均匀度指数来看，冬季(11月、1月)指数均高于秋季(10月)指数，这表明相对于秋季来说，冬季的水鸟多样性更丰富。其中1月的Shannon-Winer多样性指数和Pielou 均匀度指数都是调查月份中最高的，这说明水鸟在1月迁徙达到稳定[9]。在1月、10月、11月邛海水鸟调查中，10月数量最少，11较多，1月最多。其中1月增加的鸟类主要属于雁形目、鸻形目等冬候鸟。这说明1月邛海水鸟多样性增加的原因的是迁徙的冬候鸟在1月聚集于邛海，这与姚刚[29]等提出的冬季迁徙水鸟的时序一致。

4.3 邛海湿地的干扰因素

在干扰因素中，邛海湿地人为干扰的影响十分严重，其中主要的人为干扰因数是旅游。有研究表明，城市景观建筑的增加对水鸟的生存有较大的负面影响[30]；城市旅游快速发展会增加湿地生态系统的负荷，无法正常进行生态系统的自我调节功能[31]。另外，公路分隔邛海水鸟的栖息环境，其交通噪音也影响了鸟类的信息传递，如影响了捕食者与被捕食者之间的信息传递[32]。此外，水鸟物种的多样性还与建筑物有关，建筑物比例越多，鸟类多样性越少[33]。可见，旅游、交通、设施建筑、娱乐业、水污染等对邛海湿地及其水鸟造成了一定的破坏。为此，笔者建议：在邛海湿地旅游区域多设置鸟类保护警示语及科普知识牌；优化旅游路线及减少游船数量，以控制游客进入水鸟集中区域[34]。

4.4 邛海城市湿地与同域自然湿地的差异

邛海湿地和泸沽湖湿地(100°45′～100°51′E,27°41′～27°45′N)都位于四川凉山彝族自治州，其中泸沽湖湿地位于盐源县四面环山南邻云南，是与邛海湿地同域的自然湿地[13]。有研究者在泸沽湖湿地发现水鸟35种，比本次邛海湿地水鸟调查多了6种，说明自然湿地的水鸟多样性比城市湿地丰富；在泸沽湖发现的16种水鸟(其中游禽9种，涉禽7种)，在本次邛海湿地调查中没有发现，说明在自然湿地中，游禽和涉禽的多样性更加丰富。此外，在干扰调查中，邛海湿地的主要干扰因数是旅游，而泸沽湖湿地的主要干扰因素是滥砍滥伐，其次是水污染、旅游[35]，说明城市湿地的主要干扰因素是旅游，自然湿地的主要干扰因素是当地居民不合理的生产生活方式。