廣東樹木公園鳥類多樣性及群落結(jié)構(gòu)變化特征

郭樂東 孫 松 李哲泓 洪麗漫 林觀見 鐘麗華 付曉玲 華 彥*

(1.廣東省林業(yè)科學(xué)研究院，廣東省森林培育與保護利用重點實驗室，廣州，510520；2.東北林業(yè)大學(xué)野生動物與自然保護地學(xué)院，哈爾濱，150040)

鳥類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[1-2]，也是不可或缺的物種基因資源。近幾十年來，人類活動范圍擴增、環(huán)境污染、棲息地喪失，導(dǎo)致城市生物多樣性下降[3]。城市中的景觀較為單一，人為干擾程度高，大多數(shù)區(qū)域并不適宜鳥類的生存與繁衍。國家推進森林城市建設(shè)，打造森林城市群，在城市中營造適宜鳥類等野生動物棲息的環(huán)境。城市森林公園為留鳥和遷飛鳥類提供了重要的覓食、棲息和繁殖條件。城市森林公園的生境質(zhì)量在很大程度上決定了該地區(qū)鳥類的容納量，鳥類多樣性成為城市環(huán)境監(jiān)測的生物指標(biāo)[4-5]，也常作為評價城市環(huán)境質(zhì)量的參考指標(biāo)。

廣州是我國南方地區(qū)的現(xiàn)代化大城市，人口密集，城市化程度高。2005—2020年，廣州市區(qū)各大公園或城市綠地陸續(xù)完成了鳥類多樣性調(diào)查[6-14]，為廣州城市鳥類的種類分布和生存現(xiàn)狀提供了基礎(chǔ)信息和對照樣本。廣東樹木公園樹種資源豐富，生境類型多樣，是天河區(qū)重要的城市綠地，也是當(dāng)?shù)亓豇B和候鳥的重要居留地、繁殖地和越冬地。但樹木公園的鳥類資源一直未得到系統(tǒng)調(diào)查，為了解樹木公園鳥類資源現(xiàn)狀，分析城市公園在維持鳥類生物多樣性中發(fā)揮的生態(tài)作用，2019年7月—2020年12月對樹木公園不同季節(jié)鳥類多樣性進行調(diào)查，分析了園區(qū)鳥類群落結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化，為城市生物多樣性保護和森林城市建設(shè)提供參考。

1 研究區(qū)概況

廣東樹木公園位于廣州市天河區(qū)的廣東省林業(yè)科學(xué)研究院內(nèi)，占地面積約46.67 hm2，是1998年廣州市“新增二百公頃綠地”的一部分。20世紀(jì)30年代在此建設(shè)樹木標(biāo)本園，院內(nèi)樹種資源相當(dāng)豐富，迄今為止共收集、種植各類樹種1 100種，是廣東林木種源資源保存基地。園區(qū)內(nèi)部生境異質(zhì)性高，鳥類棲息地類型豐富，包含河流、湖泊、濕地、草地、灌叢、闊葉林和人工林等，能夠同時滿足多種鳥類的棲息、覓食和繁殖需求。特別是樹木公園后山，依舊保存有大片連貫的喬木林，與銀排嶺公園綠地相連，成為廣州城區(qū)重要的鳥類棲息地和遷徙停歇地(圖1)。

圖1 廣東樹木公園

2 調(diào)查方法與數(shù)據(jù)處理

2.1 調(diào)查時間與方法

調(diào)查時間為2019年7月—2020年12月，每周2次，每組2人，共計完成624人次。每次調(diào)查分為2個時段：06：30—08：00和17：30—19：00。采用樣線法進行調(diào)查，共設(shè)置3條長約1.5 km的樣線，覆蓋園區(qū)內(nèi)的主要生境類型。調(diào)查時步行速度為1～2 km/h，采用10×42倍的雙筒望遠(yuǎn)鏡、單反相機、錄音筆進行觀察并記錄看見或聽見線路兩側(cè)各50 m內(nèi)的鳥類種類和數(shù)量。行進時，從后方飛過的鳥類不作記錄。

2.2 數(shù)據(jù)處理與分析

為揭示樹木公園鳥類群落的時間動態(tài)變化規(guī)律，統(tǒng)計分析了不同季節(jié)的調(diào)查結(jié)果，包括鳥類種類、個體數(shù)量、優(yōu)勢度、生物多樣性、均勻度和豐富度，具體計算方法如下。

(1)優(yōu)勢度采用Howes等[15]的方法，按照鳥類不同種群數(shù)量占鳥類統(tǒng)計總數(shù)的比例(P)確定優(yōu)勢種，其中，P≥10.0%為優(yōu)勢種；1.0%

(2)鳥類多樣性指數(shù)(H′)采用香農(nóng)-維納指數(shù)(Shannon-Wiener)計算：

式中：S為物種數(shù)目；Pi為物種i的個體數(shù)與所有物種的個體總數(shù)之比。

(3)物種均勻度采用Pielou均勻度指數(shù)：

(4)物種豐富度指數(shù)D：

D=N/S。

式中：N為所有物種的個體總數(shù)；S為物種數(shù)目。

采用相關(guān)性分析公園鳥類群落結(jié)構(gòu)隨季節(jié)的變化，時間跨度包括半年、全年和一年半。所有分析用R4.0完成。

鳥類的分類系統(tǒng)依據(jù)《中國鳥類分類與分布名錄》(第3版)[16]。鳥類的居留型主要依據(jù)《香港及華南鳥類》[17]。

3 結(jié)果與分析

3.1 物種及區(qū)系組成

廣東樹木公園鳥類多樣性指數(shù)為4.40，均勻度指數(shù)為0.48，豐富度指數(shù)為0.01。調(diào)查到的鳥類隸屬13目37科81種(表1)。其中，雀形目(Passeriformes)60種，占74.1%，鵜形目(Pelecaniformes)4種，鵑形目(Cuculiformes)3種，鴿形目(Columbiformes)、鶴形目(Gruiformes)、鷹形目(Accipitriformes)及啄木鳥目(Piciformes)均為2種，雞形目(Galliformes)、雁形目(Anseriformes)、佛法僧目(Coraciiformes)、夜鷹目(Caprimulgiformes)、目(Podicipediformes)及鸮形目(Strigiformes)均為1種。國家二級重點保護野生動物6種：普通鵟(Buteojaponicus)、褐翅鴉鵑(Centropussinensis)、蛇雕(Spilornischeela)、斑頭鵂鹠(Glaucidiumcuculoides)、畫眉(Garrulaxcanorus)和鷯哥(Graculareligiosa)；有廣東省重點保護鳥類8種，分別是池鷺(Ardeolabacchus)、夜鷺(Nycticoraxnycticorax)、白鷺(Egrettagarzetta)、綠鷺(Butoridesstriata)、灰頭綠啄木鳥(Picuscanus)、黑水雞(Gallinulachloropus)、黑尾蠟嘴雀(Eophonamigratoria)和小鹀(Emberizapusilla)。

在區(qū)系分布上，廣布種鳥類居多，63種，占總種數(shù)的77.78%；其余皆是東洋界鳥種，18種，占22.22%(表1)。以居留型劃分，留鳥最多，有47種，占鳥類總數(shù)的58.02%，主要由雀形目鳥類組成；冬候鳥有14種，占17.28%；夏候鳥5種，占6.17%。其余鳥種居留型因亞區(qū)出現(xiàn)差異，詳情見表1。在優(yōu)勢度上，廣東樹木公園鳥類群落中的優(yōu)勢種為暗綠繡眼鳥(Zosteropsjaponicus)、烏鶇(Turdusmandarinus)和白頭鵯(Pycnonotussinensis)；常見種15種，稀有種29種，罕見種34種。

表1 廣東樹木公園鳥類物種組成

3.2 鳥類群落結(jié)構(gòu)

由表2可見，不同季節(jié)鳥類物種多樣性存在一定差異。其中，冬季的鳥類種類、種群數(shù)量最多，春季的生物多樣性、均勻度、豐富度指數(shù)最高。多樣性指數(shù)以2020年4月最高(4.42)，2020年10月最低(3.46)；均勻性指數(shù)2019年11月和2020年5月最高(0.73)，2020年12月最低(0.56)；豐富度指數(shù)2019年9月最高(0.13)，2020年12月最低(0.03)。

通過相關(guān)性分析，在2019、2020年7—12月，樹木公園鳥類群落結(jié)構(gòu)與月份呈現(xiàn)顯著相關(guān)性(表3)。其中，2019、2020年的9—12月，樹木公園的鳥類種類、個體數(shù)量和生物多樣性指數(shù)有明顯上升，個體數(shù)量增加兩倍有余(表2)，此期間，冬候鳥種類與數(shù)量也有顯著增長。

表2 鳥類群落結(jié)構(gòu)

表3 鳥類群落結(jié)構(gòu)與時間相關(guān)性分析

4 討論

4.1 廣東樹木公園鳥類多樣性

在本次調(diào)查中，廣東樹木公園共統(tǒng)計到鳥類81種，約占廣州地區(qū)鳥種數(shù)量的27%[6，14]。與廣州其他城市綠地相比，樹木公園的鳥類種類、多樣性指數(shù)均為最高。主要原因是樹木公園與銀排嶺公園相連，形成面積較大、景觀多樣的城市綠地，且與南面的火爐山森林公園、華南植物園，西面的龍眼洞森林公園，東面的鳳凰山形成城市綠地群，特殊的地理位置使樹木公園成為該區(qū)域遷徙鳥類重要的停歇地和棲息地。

4.2 鳥類群落的時間動態(tài)變化

在調(diào)查期間，樹木公園的鳥類物種數(shù)量、生物多樣性指數(shù)最高點出現(xiàn)在4月，個體數(shù)量最高點出現(xiàn)在2020年12月。結(jié)合表2發(fā)現(xiàn)，樹木公園的鳥類種類、個體數(shù)量、多樣性指數(shù)從秋季(9月)始至冬季(12月)逐漸上升。樹木公園鳥類群落出現(xiàn)周期性動態(tài)變化的原因主要是鳥類遷徙和集群的習(xí)性造成的[4-5，7，14，18]。

隨著北方氣溫降低，冬候鳥開始往南方遷移，廣東位于東亞—澳大利西亞候鳥遷徙通道上，2條候鳥南遷路線途經(jīng)廣東：自西伯利亞伊始，一條線路沿海岸線從北京、大連、江浙地區(qū)、福建至廣東；另一條則從蒙古，內(nèi)蒙古至北京、黃河、長江、珠江流域，再至廣東[10，19-21]。候鳥途經(jīng)廣州時，由于樹木公園地理環(huán)境適宜，食物豐富，人為干擾較低，大量鳥類選擇樹木公園作為越冬地或遷徙的停歇地。在12月，鳥類個體數(shù)量達到全年的峰值，是9月的2倍有余。

4月，樹木公園鳥類物種數(shù)量、生物多樣性指數(shù)最高，推測這是由鳥類習(xí)性和氣候變化共同決定的。廣州春季氣候溫暖濕潤，鳥類食物豐富，加之鳥類進入繁殖期，活動頻繁，調(diào)查中遇見率增加；此時大部分冬候鳥依舊停留在此地，因此鳥類物種數(shù)和多樣性指數(shù)達到最高峰，這與胡君梅等[6]、李慧等[7]的調(diào)查結(jié)果類似。

5 保護管理建議

隨著城市化進程加快，廣州成為幅面廣、工業(yè)化程度高的現(xiàn)代化大都市，城市綠地是留鳥與候鳥殘存的自然棲息地和繁殖場所。樹木公園三面環(huán)城，是典型的城市綠地孤島，也因此發(fā)揮了重要的鳥類棲息地和遷徙廊道的生態(tài)作用。為了使樹木公園更好地發(fā)揮其生態(tài)作用，應(yīng)根據(jù)不同鳥種生活習(xí)性及分布合理規(guī)劃，或?qū)ΜF(xiàn)有棲息地環(huán)境進行改造。建議：(1)通過引水、造湖等措施，增加濕地斑塊多樣性，為南遷的水鳥提供棲息場所，種植蓮(Nelumbonucifera)、紅蓼(Polygonumorientale)、鳶尾(Iristectorum)等水生植物，提高環(huán)境容納量和隱蔽性。(2)種植鄉(xiāng)土樹種，包括柿、荔枝、龍眼、蓮霧等食源性樹種，充分考慮喬木、灌木、草本植物合理搭配。高大喬木為猛禽、鴉科鳥類提供歇息、棲息環(huán)境，大中型灌木則是麻雀、紅脅藍(lán)尾鴝等小型鳥類棲息場地；草籽為麻雀、烏鶇、珠頸斑鳩等鳥類提供了食物來源。(3)減少在鳥類聚集處設(shè)置公共活動場所，避免造成更大的人類干擾。(4)開展觀鳥周等保護宣傳活動，提高民眾保護意識。(5)規(guī)范管理、清除生活垃圾，定期疏浚河流，提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。