高寒草地城鎮對周邊鳥類影響范圍評估方法

趙周周， 戴強， 鄧懷慶， 周江*

(1. 貴州師范大學生命科學學院，貴陽550001； 2. 中國科學院成都生物研究所，成都610041)

高寒草地城鎮對周邊鳥類影響范圍評估方法

趙周周1， 2， 戴強2， 鄧懷慶1， 周江1*

(1. 貴州師范大學生命科學學院，貴陽550001； 2. 中國科學院成都生物研究所，成都610041)

城鎮化占用了大面積的土地，對鳥類的影響巨大。然而，城鎮對鳥類的影響范圍卻一直缺乏有效的評估方法。本文以若爾蓋高寒草地這種較為簡單的單一生境為例，探討了評估城鎮對周邊鳥類分布影響范圍的方法。在若爾蓋縣唐克鎮周邊草地設置6條樣線開展鳥類調查，并對距城鎮不同距離的鳥類種類、數量與生物量進行了分析。相關分析表明，黑耳鳶Milvuslineatus、家燕Hirundorustica和麻雀Passermontanus的數量與距城鎮距離呈顯著負相關，是喜城鎮型的鳥類，而地山雀Pseudopodoceshumilis、角百靈Eremophilaalpestris和白腰雪雀Montifringillataczanowskii等草地物種則呈顯著正相關，表現出對城鎮的躲避，其他物種的分布與距城鎮距離相關性不顯著。分段回歸分析顯示，隨著距城鎮距離的增加，鳥類的數量和生物量都呈先下降后緩慢上升的格局。研究發現，距城鎮339～630 m存在一個鳥類分布的低谷帶，在這個地帶鳥類的數量和生物量都達到最低值，而鳥類物種豐富度的低谷帶在367～955 m。城鎮周邊存在的鳥類低谷帶可能是由于該區域的環境處于從城鎮到草地的過渡帶上，對喜城鎮的鳥類物種而言，這一區域距城鎮過遠，而對于草地物種而言，這一區域受到的城鎮干擾又太大。

高寒草地；城鎮化；鳥類；評估方法

城鎮通常指以非農業人口為主，具有一定規模工業、商業的居民聚集區。20世紀90年代中期以來，隨著國民經濟高速增長，綜合國力大幅提升，中國城鎮化水平也逐步提高(張春梅等，2013；姚士謀等，2014)。城鎮化是人口向城鎮集中并由此推動城鎮發展的過程，這一過程改變了野生動物生存原有的生態環境，對野生動物產生了巨大的影響(彭國濤，2010；陸大道，陳明星，2015)。城鎮化建設過程中占用了大面積的棲息地，完全改變了生態環境特征，使部分物種的棲息地局部喪失，但同時也為另一些物種創造了新的棲息地環境；在城鎮周邊，動物的棲息地環境也會受到一定影響，從而導致動物種類和數量的改變(Ploeckl，2012；竇亮等，2013)。

鳥類對環境變化的響應較為迅速，大量研究表明，隨著城鎮化程度的提高，鳥類群落的多樣性會下降(Emlen，1974；Guthrie，1974；Walcott，1974；Vale & Vale，1976；Degraaf & Wentworth，1986；Rosenbergetal.，1987)，而麻雀Passermontanus、家燕Hirundorustica等與人類關系密切的種類，其數量則隨著城鎮化程度的提高而上升，并逐漸成為優勢種。城鎮為適應其生態系統的某些鳥類提供了更多的食物和棲息地，如人們丟棄的食物和垃圾為鳥類提供了食物來源，城鎮的建筑物為鳥類提供了理想的筑巢地(欒曉峰，2003)。城鎮生態系統可以支持適應的鳥類有更大的種群(史慧靈等，2016)。

關于城鎮周邊野生動物的分布格局，國內外目前的研究還比較少，而城鎮對野生動物的影響距離定量研究則更少。這主要是因為城鎮周邊景觀格局復雜，建筑物、林地、農田等斑塊交錯分布，難以簡單判斷城鎮對野生動物的影響范圍。為了考察城鎮對周邊野生動物空間分布格局的影響，以鳥類為研究對象，選擇四川省若爾蓋縣唐克鎮周邊均質的草地開展研究，考察了高寒草地生境中的鳥類種類、數量和生物量隨距城鎮距離變化的模式以探討城鎮周邊草地鳥類的空間分布格局。我們認為，在城鎮周邊，適應城鎮的物種在城鎮周邊密度會更高；而不適應城鎮的物種則會躲避城鎮，在城鎮周邊分布相對較少；對于不受城鎮影響的物種，在城鎮周邊和遠離城鎮的草地內部分布則應該變化不大。

本研究有助于了解城鎮對鳥類多樣性的影響方式，可為高寒草地的鳥類保護和城鎮建設合理規劃提供科學依據，以減少對自然生態環境的破壞，保護城鎮周邊的鳥類生態系統。

1 研究地點和研究方法

1.1 研究區域

若爾蓋濕地地處青藏高原東緣，位于四川省阿壩藏族羌族自治州若爾蓋縣境內，是世界上最大的高原泥炭沼澤濕地，也是黃河上游重要的水源涵養地，區內鳥類生物多樣性豐富，分布有黑頸鶴Grusnigricollis、胡兀鷲Gypaetusbarbatus、白尾海雕Haliaeetusalbicilla、玉帶海雕Haliaeetusleucoryphus等瀕危野生動物，是許多高原珍稀野生鳥類的主要繁殖地(戴建洪等，2005；劉洋等，2009)。唐克鎮是一個新興的旅游區，位于若爾蓋縣西南部，根據第六次全國人口普查，唐克鎮共6 777人，1 193戶(若爾蓋縣地方志編纂委員會，2012)。唐克鎮是風景名勝——黃河九曲第一灣的所在地，由于黃河第一灣景區的帶動，其城鎮化程度遠遠高于其他各鄉。該區域生境簡單，在此地開展研究可以避免景觀斑塊復雜導致的干擾，有助于準確識別城鎮對周邊鳥類分布格局的影響。

1.2 調查方法

于夏季(6—7月)在唐克鎮東北面草地上，以城鎮邊緣為起點，平行設置6條樣線，每條樣線長2 000 m，樣線間隔約300 m，調查寬度每側各100 m，步行調查速度2 km·h-1(圖1)。為避免其他環境因子的影響，樣線范圍內的生境均為單一均勻的草地。記錄觀察到的鳥類種類，并通過GPS計算記錄點與城鎮邊緣的距離，于早晚鳥類活動高峰期對每條樣線各進行1次調查。數據合并統計并分析。

1.3 數據分析

每條樣線以200 m為一個距離段，分別統計各段內的鳥類種類、數量和生物量。鳥類生物量根據物種體質量乘以物種豐富度計算，而不同物種的體質量則參考已發表的動物志和圖鑒(四川資源動物志編輯委員會，1980；約翰·馬敬能等，2000)。不同種類鳥類數量與距城鎮距離的關系采用Spearman相關分析。為分析鳥類隨距城鎮距離變化的規律，本文采用分段回歸擬合鳥類數量和生物量與距城鎮距離的關系。鳥類數量、生物量與距離城鎮距離的關系在R 3.22 (Muggeo，2003)中使用“segmented”包進行分段回歸分析(R Core Team，2014)。

2 結果

圖1 唐克鎮周邊草地鳥類調查樣線示意圖

2.1 Spearman相關分析

2.2 分段回歸分析

分段回歸分析顯示，隨著距城鎮距離的增加，鳥類的數量和生物量均呈先下降再上升的趨勢，且靠近城鎮周邊的鳥類數量和生物量高于遠離城鎮的區域。其中鳥類數量的拐點在483.4 m(95%CI：339.1～627.7 m)，鳥類生物量的拐點在484.9 m(95%CI：339.2～630.5 m)，2個拐點距離非常接近，而物種豐富度的拐點在660.8 m(95%CI：367.1～955.6 m)(圖2，表2)。

3 討論

城鎮對鳥類的分布格局有很大的影響(劉子成等，2012)。本研究發現，高寒草地城鎮周邊鳥類的數量、生物量和物種豐富度均呈先下降后緩慢上升的空間分布特點。鳥類的分布在距城鎮1 000 m內存在2類低谷區，一類是鳥類數量和生物量的低谷區，在339～630 m；一類是鳥類物種豐富度的低谷區，在367～955 m。這2個低谷區雖然不完全重合，但是區域大致相同。它們的形成可能是由于該區域的環境處于從城鎮到草地棲息地的過渡帶，對喜城鎮的鳥類物種而言，這一區域距城鎮過遠，而對于躲避城鎮的草地物種而言，這一區域受到的城鎮干擾又太大(丁志鋒等，2016)。

在城鎮周邊200 m范圍內，鳥類的數量、生物量和物種豐富度均比鄰近區域更多。在這一區域，鳥類數量和生物量的增加主要是因為該區域黑耳鳶、家燕和麻雀在該區域集中分布。城鎮生態系統本身的生產力未必很高，但是有大量的外來食物輸入。城鎮居民的生產生活需要從周邊區域引入大量的食物，垃圾拋棄在城鎮內部和城鎮周邊，為麻雀提供了食物來源。此外，垃圾供養了蠅類等昆蟲，吸引了家燕在城鎮周邊覓食。而麻雀、家燕以及垃圾供養的鼠類又進一步吸引了黑耳鳶這一類對人類干擾有一定耐受性的猛禽在此區域覓食。曹長雷等(2010)在研究次生林斑塊周邊鳥類分布格局時，也發現鳥類主要分布在次生林邊緣100 m以內。

表1 鳥類數量與距城鎮距離Spearman相關性分析結果

注： 表格左下方為相關系數， 右上方為P值；*P<0.05，**P<0.01； 下同。

Notes： Bottom left of the table is correlation coefficient， top right of the table isP-value；*P<0.05，**P<0.01； the same below.

圖2 鳥類數量、生物量、物種豐富度在距離城鎮不同距離的分段回歸

虛線顯示擬合折線的95%置信區間， 底部黑點和橫線分別表示拐點的值和95%置信區間； A. 鳥類數量， B. 生物量， C. 物種豐富度。

The dashed lines show the 95% interval of the fitted line， the points and horizontal line represent break-points and their 95% confidence intervals； A. counts of birds， B. biomass， C. richness.

表2 鳥類數量、生物量和物種豐富度在距城鎮不同距離的分段回歸參數

注Note：NA. 不可計算not applicable.

地山雀、白腰雪雀和角百靈在城鎮周邊分布較少。這3種鳥類主要棲息于高原草地和荒漠地帶，其中地山雀、白腰雪雀尤喜筑巢于草地鼠洞。在米瑪旺堆和旦增卓嘎(2014)對氣溫和土地利用差異對白腰雪雀冬季分布的影響研究中，也指出了白腰雪雀偏好溫度較低的裸地，并在牦牛Bosmutus夜宿地的被發現率較高。角百靈主要以雜草種子和昆蟲為食，城鎮難以為其提供相應的食物。城鎮不能為這3種鳥類提供適宜的棲息地和喜好的食物來源，因此分布較少。

本研究發現的距城鎮955 m以內出現的2個鳥類低谷區，意味著在高寒草地環境中，955 m以內城鎮干擾對草地鳥類影響極為強烈，建議城鎮建設和擴張的規劃應該避開重要的鳥類棲息地且距離應在955 m以上。事實上，直到2 000 m的樣線最遠端，草地鳥類數量仍然在緩慢增長，這意味著城鎮對草地鳥類的影響范圍可能比我們預期的還要大。在做環評工作時，不能僅依據距城鎮較近的生態交錯帶的鳥類數量、種類較多，就簡單地做出環評結論，而應在距城鎮更遠的區域做進一步調查，以保證環評工作更具準確性。

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Survey Method on the Impact Distance of Town to Alpine Grassland Birds

ZHAO Zhouzhou1， 2， DAI Qiang2， DENG Huaiqing1， ZHOU Jiang1*

(1. College of Life Sciences， Guizhou Normal University， Guiyang 550001， China； 2. Chengdu Institute of Biology，Chinese Academy of Sciences， Chengdu 610041， China)

A large area of land has been occupied during the process of urbanization， which has a tremendous impact on bird. The method to estimate the distance of impact of urban or town on birds is still lack. This study investigated the method to estimate the impact of the distance of urban and town on birds in Zoige alpine grassland， a simple and monotonous habitat. We set 6 transect lines in grassland beside Tangke town， Zioge. The species richness， counts and biomass of birds at different distances from towns were analyzed. Correlation analysis showed that the counts ofMilvusmigrans，HirundorusticaandPassermontanuswere negatively correlated with the distance from the town. This suggested that those species prefer to habitat near town. The distributions ofPseudopodoceshumilis，EremophilaalpestrisandMontifringillataczanowskiiwere significantly positive correlated with the distance from the town， indicating that those species prefer to habitat grassland away from town. However， other species showed no significant preference between habitats near and far away from town. Piecewise regression analysis revealed the patterns of the numbers， biomass and richness of birds changing along the distance from town， which characterized by first decreasing and then rising slowly. The results showed that， the counts and biomass of bird bottomed between 339-630 m away from town， while the richness bottomed between 367-955 m. The environmental factors changed from town to grassland habitat along those transect lines. Possibly， the distribution patterns of birds formed due to the habitat in the bottom regions was too far from town for the birds prefer town， while was too close for the grassland birds.

alpine grassland； urbanization； bird； survey method

2017-01-19 接受日期：2017-02-22

趙周周(1979—)， 女， 碩士， 研究方向：動物生態學， E-mail:zhaozhouzhouzzz@163.com

*通信作者Corresponding author， E-mail:zhoujiang@ioz.ac.cn

10.11984/j.issn.1000-7083.20170021

Q958.1； Q959.7

A

1000-7083(2017)03-0266-05