蘇州濕地公園鳥類多樣性與影響因子相關性研究
范竟成 朱錚宇 馮育青(蘇州市濕地保護管理站, 蘇州 215128)
濕地鳥類多樣性是體現濕地生態環境質量的重要指標之一(Browderet al, 2002)。鳥類多樣性指標可較直接地反映蘇州濕地公園生態環境的優劣(楊月偉等, 2005)。鳥類多樣性的影響因子有多種多樣,根據鐘福生等(2005)的研究,主要包括濕地類型、人類經濟活動、水體條件、氣候影響四大方面,具體到某個特定的城市或者區域,又可將各種因子具體化分析,如Hedblom等(2010)研究了瑞典城市景觀對鳥類多樣性的影響;方文珍等(2007)對廈門濱海濕地的灘涂面積、水域含鹽量、植被覆蓋狀況等7個因子對冬季鳥類群落多樣性的影響進行了研究;李鵬(2009)研究了杭州市鳥類區系與城市化對鳥類群落的影響等。
在濕地公園的規劃、建設和管理中,諸多因子可能會直接或間接地影響鳥類多樣性,如濕地公園的人工管理干預強度、濕地公園的可達性、水域面積、游客量、保育區占比等。找到鳥類多樣性的影響因子,分析其與鳥類多樣性的相關關系,可為更好地保護濕地公園生態環境,科學規劃、建設和管理濕地公園,以及濕地公園開展鳥類多樣性的保護提供指導。
本研究主要對蘇州濕地公園鳥類多樣性的影響因子進行研究,根據實際情況,選取了水域占比、可達面積、日均游客密度、保育區占比等幾個影響因子,研究分析其與鳥類多樣性的相關性。
1.1 研究區概況
蘇州市坐落于太湖之濱,地處長江南岸入海口,位于我國經濟發達的長江三角洲地區,地處北亞熱帶季風氣候區,屬亞熱帶季風和季風性濕潤氣候。研究對象為8個省級以上濕地公園,具體為太湖湖濱國家濕地公園、常熟沙家浜國家濕地公園、蘇州太湖國家濕地公園、蘇州太湖三山島濕地公園、吳江同里國家濕地公園、蘇州“荷塘月色”省級濕地公園、太倉金倉湖省級濕地公園和張家港暨陽湖省級濕地公園。濕地公園分布見圖1。
1.2 研究方法
1.2.1 鳥類資源調查 常用鳥類調查方法有標圖法(spot mapping method) 、樣線法 (line-transect method) 和樣點法 ( point counts method)(鄭光美, 1995),其中樣線法使用最為廣泛。根據蘇州濕地公園的實際情況,我們選用了樣線法,并根據實際作相應的調整。在每年的春夏季和秋冬季開展鳥類調查,根據鳥類生活習性,每個公園調查時間為兩天,實際觀測時間一天,為第一天下午和第二天上午。
1.2.2 鳥類多樣性計算 根據濕地公園樣區的面積、鳥類種類和數量記錄,計算每個濕地公園的鳥類種群密度(D)、群落物種多樣性指數(H)及均勻性指數(E)。其中,物種多樣性指數(Shannon—Weiner Index)H = -PilnPi,式中Pi為相對多度,Pi= ni/N(ni為第i個種的鳥類個體數目,N為調查樣地中所有鳥種的個體總數);均勻度指數E= H/Hmax,式中H為某個濕地公園鳥類多樣性指數,Hmax為該濕地公園最大鳥類多樣性指數;種類密度D=鳥類種數/ hm2。
1.2.3 濕地公園可達性調查與計算 濕地公園的可達面積是指濕地公園內人類活動可到達的區域總面積,包括道路、廣場、房屋、草坪、水路游船等。濕地公園可達數據由衛片測量和實地測量相結合,實地到達區域以實測為準,未達區域以衛片測量數據為準。
搜集濕地公園建成后的衛片資料,使用Arcgis軟件導入后對衛片上的濕地公園道路和房屋、草坪、廣場等可達區域進行勾繪測量,道路測量長度和寬度,區域直接測量面積。以太湖國家濕地公園衛片勾繪測量可達性為例,采用不同的顏色標注濕地公園的道路和可達區域(圖2)。
1.2.4 數據處理和分析 使用IBM SPSS 22.0統計軟件,分析濕地公園可達面積(Sd)、日均游客密度(M)、水域面積(S)和保育區占比(B)等因子與鳥類多樣性指數(H)、種類密度(D)的相關性,得出相關結論。

圖2 太湖國家濕地公園可達性測量圖

表1 蘇州各濕地公園鳥類多樣性指數

表2 蘇州各濕地公園可達面積

表3 蘇州各濕地公園參數統計表
2.1 鳥類物種及其生物多樣性指數
2.1.1 鳥類種類 2013年11月至2014年12月對蘇州8個濕地公園鳥類資源進行了樣地調查,共記錄到鳥類10目33科114種,總數量11 200只。其中,同里國家濕地公園(試點)鳥類種類最多,有66種;太湖湖濱國家濕地公園鳥類最少,有36種。從鳥類種類來看,以鷺科、麻雀科、鶯科和鴨科的種類較為常見,白鷺、麻雀分布最為廣泛。數量優勢種為白鷺、麻雀、白頭鵯、斑嘴鴨和夜鷺,分別占調查總數的10.7%、9.9%、7.7%、7.3%和5.1%。從鳥類居留型來看,共有留鳥43種,占37.7%,冬候鳥40種,占35.1%,夏候鳥18種,占15.8%,過境鳥13種,占11.4%。
2.1.2 鳥類多樣性指數 根據計算公式得出各個濕地公園的鳥類種類密度(D)、生物多樣性Shannon-Wiener指數(H)及均勻度指數(E)(表1)。
從表1可以看出,鳥類種類密度最高的為太湖湖濱濕地公園,為0.281種/hm2;最低的為三山島濕地公園,為0.096種/hm2;多樣性指數最高的為太湖濕地公園,為3.280,最低的為沙家浜濕地公園,為2.393;均勻度指數最高的為湖濱濕地公園,為0.829,最低的為沙家浜濕地公園,為0.597。
2.2 濕地公園可達性
根據計算機軟件衛片測量以及實際測量結果,計算得出各個濕地公園道路、房屋、廣場等可達區域面積(表2)。
從表2可以看出,總可達面積最大的是三山島濕地公園,為43.75 hm2;總可達面積最小的是太湖湖濱濕地公園,為20.23 hm2,這與公園本身的面積大小情況一致。
2.3 濕地公園其他參數
根據各濕地公園總體規劃資料、實地測量及衛片測量,統計濕地公園總面積、水域面積及保育區面積,其中濕地公園總面積統計實際運營和建成區域,未統計規劃中尚未建設的部分面積。
從表3可以看出,規劃保育區占公園總面積最高的是同里濕地公園,為58.1%,最低的是太湖濕地公園,為15%;日游客密度最高的是暨陽湖濕地公園,為57.08人/ (hm2·d),最低的是同里濕地公園,為0.22人/(hm2·d)。
2.4 鳥類多樣性影響因子相關性分析
使用IBM SPSS 22.0統計軟件,分析濕地公園可達面積(Sd)、日均游客密度(M)、水域面積(S)和保育區占比(B)等因子與鳥類多樣性指數(H)、種群密度(D)的相關性。采用單樣本的 Kolmogorov-Smirnov(柯爾莫哥洛夫-斯米爾諾夫,簡稱K-S)檢驗法檢驗各個變量數據的正態分布性。根據結果依次采用選擇Pearson系數和Spearman系數進行相關性分析結果見表4。
從表4可以看出,可達面積與種類密度(D)存在極顯著線性負相關(r=-0.849);水域面積與種類密度(D)存在秩相關,為顯著負相關(r=-0.738);水域面積與鳥類多樣性指數(H)存在秩相關,為顯著正相關(r=0.762);日均游客密度與鳥類多樣性指數(H)存在秩相關,為顯著負相關(r=-0.714)。保育區占比與D、H均不存在相關性。

表4 蘇州濕地公園鳥類多樣性指數與各因子Pearson和Spearman相關系數
3.1 濕地公園鳥類多樣性
本研究結果顯示,8個濕地公園的鳥類種群以鷺科、麻雀科、鶯科和鴨科較為常見,濕地水鳥種類占比31.6%,這與濕地公園的特點相吻合。優勢種中濕地鳥類白鷺為廣布種,在8個濕地公園均有分布。從鳥類種群結構來看,以留鳥種類居多,其次是冬候鳥,夏候鳥和過境鳥較少。蘇州濕地公園擁有較大面積的湖泊濕地,是冬季雁鴨類遷徙和棲息的適宜生境(高德, 2009),因此冬候鳥的數量和種類多于夏候鳥。濕地公園普遍缺少灘涂類型的濕地,尤其是光灘,導致鸻鷸類種類稀少。
3.2 鳥類多樣性影響因子的相關性
濕地公園可達面積、日均游客密度與鳥類的種群密度呈顯著負相關,說明公園內人類可達的區域越大,游客越密集,鳥類的種類越少。這與實際情況相符合,人類活動是影響野生動物的重要因素,因此濕地公園在規劃道路建設時,應盡量減少可達,同時要盡量控制游客總量,降低密度。
根據張美等(2013)的研究,上海崇明東灘冬季水鳥種類、多樣性與水面面積呈顯著正相關,法國人Fouque 等(2002)也發現,鳥類與濕地蘆葦沼澤水位變化是相關的。濕地公園水域面積與鳥類多樣性的關系呈兩種情況,公園水域面積與鳥類多樣性呈顯著正相關,與鳥種群密度呈顯著負相關。對濕地公園而言,規劃和建設時應根據實際情況增加濕地水域面積,以提高濕地水鳥的種類和數量,更能體現濕地公園與其他公園的區別。
濕地公園保育區占比與鳥類多樣性不具有相關性的結果與試驗前預期結果不太一致。分析其原因,本次調查的8個濕地公園中,多數在總體規劃中劃定的保育區在實際公園中存在不明顯,也沒有與其他區域進行明顯的物理隔離;此外,保育區應當嚴格控制人為活動,禁止游客進入,但多數公園中缺乏相應的指示和管理,游客仍然可以進入此區域,導致保育區與其他區域的鳥類多樣性沒有明顯的差別。
方文珍,陳志鴻,陳小麟,等.2007.廈門濱海濕地冬季鳥類群落多樣性研究[J].海洋科學,31(1):10-16
高德.2009.北京野鴨湖濕地秋冬季鳥類多樣性調查與生境選擇研究[D].北京:首都師范大學學位論文
李鵬.2009.杭州市鳥類區系與城市化對鳥類群落的影響[D].杭州:浙江大學學位論文
楊月偉,夏貴榮,丁平,等.2005.浙江樂清灣濕地水鳥資源及其多樣性特征[J].生物多樣性,13(6):507-513
鐘福生,李麗平,朱文博.2005.濕地鳥類多樣性及其環境影響因子的研究進展[J].湖南環境生物職業技術學院學報, 11(4):325-334
張美.2013.崇明東灘四類人工濕地環境因子變化與水鳥棲息地選擇的研究[D].上海:華東師范大學學位論文
鄭光美.1995.鳥類學[M].北京:北京師范大學出版社:498-512
Browder S F, Johnson D H, Ball I J. 2002. Assemblages of breeding birds as indicators of grassland condition. Ecological indicators, 2:257-270
Fouque C, Corda E, Debot S. 2002. The reed bed inventory, a monitoring tool for a key habitat for aquatic avifauna [J].Zeitschrift Fur Jagdwissenschaft, 48: 115- 129
Hedblom M,S?derstr?m B. 2010. Landscape effects on birds in urban woodlands: an analysis of 34 Swedish cities. Journal of Biogeography, 37:1302-1316
Bird Diversity and Its Impacting Factors in Suzhou Wetland Parks
FAN Jing-Cheng ZHU Zheng-Yu FENG Yu-Qing(Suzhou Municipal Administration of Wetland Conservation, Suzhou 215128)
調查了蘇州8個濕地公園的鳥類資源,分析了濕地公園鳥類多樣性與影響因子的相關性。結果表明:8個濕地公園樣地共記錄到鳥類10目33科114種,總數量11 200只,濕地水鳥種類占31.6%。種群以鷺科Ardeidae、麻雀科Passeridae、鶯科Sylviidae和鴨科Anatidae為優勢種群,白鷺Egretta garzetta為廣布種,8個濕地公園的鳥類多樣性差異較大。濕地公園可達面積與鳥類密度呈顯著負相關;濕地公園水域面積與鳥類多樣性呈顯著正相關,與鳥類密度呈顯著負相關;濕地公園日均游客密度與鳥類多樣性呈顯著負相關;保育區管理的局限性導致濕地公園保育區占比與鳥類多樣性相關性不顯著。
濕地公園;鳥類多樣性;可達性;影響因子;相關性
We investigated bird resources in 8 provincial level wetland parks and the influential factors of bird diversity was analyzed. Results indicated that: During the survey, a total number of 11200 birds were counted in 8 wetland parks belonging to 10 orders, 33 families, 114 species, of which 31.6% were wetland waterfowl species. The dominant species were Ardeidae,Passeridae, Sylviidae and Anatidae. Egretta garzetta is a cosmopolitan species distributed in every wetland park. The differences in bird diversity among the 8 wetland parks were large. The correlation between accessible area and bird species density was significantly negative. Water area had a significant positive correlation with bird diversity and a significant negative correlation with bird species density. The correlation between the average daily visitor density and bird species density was significantly negative. There was no significant correlation between the proportion of conservation area and the bird diversity because of managemental limitation of the wetland conservation area.
Wetland Park; Bird diversity; Accessibility; Impacting factor; Correlation
10.3969/j.issn.1673-3290.2016.04.13
2016-05-27
范竟成,林業工程師,農業推廣碩士,主要從事濕地保護與恢復相關研究。E-mail:porridgep@163. com