廣州海珠濕地生態(tài)修復(fù)過(guò)程中的鳥(niǎo)類(lèi)多樣性研究

唐 虹馮永軍劉金成梁健超畢肖峰范存祥胡慧建楊錫濤*

(1.廣東珠海淇澳-擔(dān)桿島省級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理處，珠海，519000；2.廣東省生物資源應(yīng)用研究所 廣東省動(dòng)物保護(hù)與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室廣東省野生動(dòng)物保護(hù)與利用公共實(shí)驗(yàn)室，廣州，510260；3.廣東省自然保護(hù)區(qū)管理辦公室，廣州，510173；4.廣州海珠國(guó)家濕地科研宣傳教育中心，廣州，510305)

城市化所帶來(lái)的環(huán)境污染、棲息地破壞等生態(tài)問(wèn)題，已成為其生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的阻礙。城市濕地作為城市中一個(gè)特殊的生態(tài)系統(tǒng)，具有重要的生態(tài)服務(wù)功能。對(duì)城市濕地修復(fù)與保護(hù)，能有效緩解城市化負(fù)面影響。然而在目前的城市濕地修復(fù)實(shí)踐往往僅著眼于植被的重建而忽略了對(duì)野生動(dòng)物群落的恢復(fù)，因而不利于生態(tài)系統(tǒng)的完整性。因此在城市濕地的修復(fù)過(guò)程中亟須采取積極的措施使野生動(dòng)物參與到生態(tài)系統(tǒng)的恢復(fù)重建，從而保證城市濕地生態(tài)功能的正常發(fā)揮。

海珠濕地位于廣州市海珠區(qū)東南部，是由海珠湖、萬(wàn)畝果園及39條相關(guān)河涌構(gòu)成的湖泊、河流濕地，是廣州規(guī)模最大、保存最完整的生態(tài)綠核，被稱(chēng)為廣州的“南腎”。然而近年來(lái)過(guò)快的城市建設(shè)和盲目的經(jīng)濟(jì)發(fā)展導(dǎo)致了海珠濕地面臨生態(tài)系統(tǒng)退化、生物多樣性減少、生態(tài)服務(wù)功能下降等的威脅(圖1)。為恢復(fù)海珠濕地的原有環(huán)境、保護(hù)濕地物種及其棲息地，廣州市于2013～2015年對(duì)海珠濕地開(kāi)展生態(tài)修復(fù)工作，采取開(kāi)渠清淤(圖2)、沿岸造灘(圖3)等工程手段對(duì)濕地生境進(jìn)行改造，以及搭建浮島、投放食物等措施對(duì)動(dòng)物進(jìn)行招引。雖然從工程實(shí)施至今，海珠濕地的環(huán)境外貌有了極大改善(圖3，圖4)。然而目前對(duì)于恢復(fù)工程環(huán)境績(jī)效的報(bào)道甚少，特別是針對(duì)野生動(dòng)物物種多樣性的恢復(fù)效果的研究仍然匱乏。

圖1 建設(shè)前沿岸區(qū)域生態(tài)環(huán)境效果Fig.1 Recological environmental effects of the preconstruction coastal areas

圖2 開(kāi)渠清淤Fig.2 Channelization dredging

圖3 沿岸造灘后部分區(qū)域生態(tài)環(huán)境效果Fig.3 Ecological environmental effects in some areas of coastal

圖4 營(yíng)造生境——灌草區(qū)域建設(shè)Fig.4 Construction of habitat-the construction of shrub and grass area

相對(duì)于自然環(huán)境的鳥(niǎo)類(lèi)，城市鳥(niǎo)類(lèi)對(duì)棲息地的變化非常敏感[1-5]，特別在生態(tài)城市建設(shè)過(guò)程中，鳥(niǎo)類(lèi)作為生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分[6]，其種類(lèi)、數(shù)量、分布特征對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中其他各成員的狀況具有重要指示作用[7-8]，因此，我們研究了海珠濕地生態(tài)修復(fù)工程建設(shè)前期(2013年)、完成期(2014年)和成效期(2015年)3個(gè)階段的鳥(niǎo)類(lèi)群落組成特征及多樣性與種群數(shù)量的變化規(guī)律，結(jié)果對(duì)正確評(píng)價(jià)海珠濕地生態(tài)修復(fù)措施對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)群落的恢復(fù)效果具有重要意義，希望能為城市濕地生態(tài)保護(hù)與恢復(fù)的相關(guān)研究提供參考依據(jù)。

1 研究地區(qū)和研究方法

1.1 研究地概況

海珠濕地位于廣州市海珠區(qū)東南部(E 113°18′40″～113°21′50″，N 23°02′58″～23°04′53″)，由海珠湖、萬(wàn)畝果園及39條相關(guān)河涌構(gòu)成，總面積約800 hm2，水域面積達(dá)380 hm2。海珠濕地位于北回歸線以南，氣候?qū)倌蟻啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，光熱資源充足，年平均日照時(shí)數(shù)超過(guò)1 500 h，年平均氣溫21.4～22.0℃，年內(nèi)7月氣溫最高，平均為28.7℃，1月最低，為14.0℃。年平均降水量達(dá)1 784 mm，由于受季風(fēng)氣候影響，降水量季節(jié)變化明顯，每年4～9月底為雨季，集中了全年降水量的80%以上。夏季多東南風(fēng)，冬季多北風(fēng)，年平均風(fēng)速2.0 m/s；年平均相對(duì)濕度75%；無(wú)霜期大于340 d。

為修復(fù)海珠濕地生態(tài)環(huán)境、保護(hù)濕地物種及其棲息地，廣州市于2013～2015年對(duì)海珠濕地開(kāi)展生態(tài)修復(fù)工作。其中，海珠湖作為廣州市野生動(dòng)物進(jìn)城項(xiàng)目示范點(diǎn)之一，開(kāi)展生境營(yíng)造(圖4)和本土鳥(niǎo)類(lèi)野外放歸工作；海珠濕地二期在建設(shè)規(guī)劃的過(guò)程中就已考慮動(dòng)物恢復(fù)的理念和方法，在濕地二期區(qū)域內(nèi)規(guī)劃了海鷗涌、林鳥(niǎo)區(qū)、灌草區(qū)、野鴨區(qū)、鷺鳥(niǎo)區(qū)、大雁區(qū)等區(qū)域，進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)物恢復(fù)設(shè)計(jì)和建設(shè)(圖5)。

圖5 野鴨區(qū)建設(shè)Fig.5 Construction of mallard district

1.2 研究方法

1.2.1 調(diào)查方法

采用公里網(wǎng)格法將整個(gè)海珠濕地范圍劃分為50個(gè)500 m×500 m的調(diào)查網(wǎng)格，根據(jù)網(wǎng)格內(nèi)地形地貌、生境變化等因素，選擇其中20個(gè)網(wǎng)格作為調(diào)查網(wǎng)格。每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)設(shè)置1條樣線，每條樣線長(zhǎng)0.5 km。樣線單側(cè)寬度50 m。

于2013年的4月、6月(鳥(niǎo)類(lèi)繁殖期)和10月、12月(鳥(niǎo)類(lèi)越冬期)進(jìn)行了鳥(niǎo)類(lèi)調(diào)查；在2014～2015年，則按季節(jié)調(diào)查(春季3～5月，夏季6～8月，秋季9～11月，冬季12～2月)。其中每個(gè)季節(jié)調(diào)查3次，每次5 d，調(diào)查時(shí)間為鳥(niǎo)類(lèi)活動(dòng)高峰期(6：00～10：00；16：00～18：00)進(jìn)行。進(jìn)行樣線調(diào)查時(shí)以2.0 km/h的速度勻速步行，利用Canon雙筒望遠(yuǎn)鏡(8×42)觀察，同時(shí)輔以鳴聲辨認(rèn)。

鳥(niǎo)類(lèi)分類(lèi)系統(tǒng)、居留型和區(qū)系參考《中國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)分類(lèi)與分布名錄》[9]，野外鑒定參考《中國(guó)鳥(niǎo)類(lèi)野外手冊(cè)》[10]。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理方法

(2)鳥(niǎo)類(lèi)群落均勻性的測(cè)度[12]：Pielou均勻度指數(shù)：J=H′/Hmax，式中，Hmax=lnS，S同(1)。

(4)密度D=N/2LW，D：?jiǎn)挝幻娣e某種鳥(niǎo)類(lèi)的密度(只/hm2)；N：樣線范圍內(nèi)記錄到的該種鳥(niǎo)的總數(shù)量(只)；L：樣線的總長(zhǎng)度(m)；W：樣線的單側(cè)寬度(m)。

2 結(jié)果

2.1 鳥(niǎo)類(lèi)組成

本研究共記錄鳥(niǎo)類(lèi)77種，隸屬于13目31科，其中國(guó)家II級(jí)重點(diǎn)保護(hù)物種3種，分別是鴛鴦(Aixgalericulata)、黑耳鳶(Milvusmigranslineatus)和褐翅鴉鵑(Centropussinensis)。

不同年間，鳥(niǎo)類(lèi)組成的不同。從居留型看，候鳥(niǎo)物種數(shù)逐年增加，其占當(dāng)年物種數(shù)的比例也呈逐年增加的趨勢(shì)。從棲息類(lèi)型來(lái)看，每年水鳥(niǎo)物種數(shù)較上一年均有增加，占當(dāng)年物種數(shù)的比例亦呈逐年增加的趨勢(shì)(表1)。

表1 鳥(niǎo)類(lèi)組成

Tab.1 The component of avian species

各年份間鳥(niǎo)類(lèi)組成具有一定的相似性。相似性水平在0.59～0.77之間。其中，2014年和2015年，鳥(niǎo)類(lèi)相似性系數(shù)最高，具有相同物種46種，2013年和2014年相似性系數(shù)最低，具有相同物種29種(表2)。

表2 相似性系數(shù)

Tab.2 Avian composition similarity

注：表格右上方為相似性系數(shù)；表格下方為相似鳥(niǎo)類(lèi)物種數(shù)

Note：The composition similarity at the top right of the table；the numbers of similar bird species at the below of the table

2.2 鳥(niǎo)類(lèi)多樣性變化

從2013～2015年，鳥(niǎo)類(lèi)物種數(shù)以及個(gè)體數(shù)均逐年上升，都在2015年達(dá)到最大值而在2013年最小；多樣性指數(shù)先降后升在2014年時(shí)最低，均勻度指數(shù)則逐年遞減(表3)。

表3 物種多樣性

Tab.3 Avian diversity in different seasons

2014～2015年，冬季物種數(shù)最多，夏季次之，春秋季物種數(shù)最低(表4)。

2.3 鳥(niǎo)類(lèi)種群變化

2013～2015年連續(xù)調(diào)查到的10種鳥(niǎo)類(lèi)中，除珠頸斑鳩(streptopeliachinensis)外，其他9種鳥(niǎo)類(lèi)的種群年均增長(zhǎng)率和種群密度較上一年均有所增加；2013年未調(diào)查記錄到，2014～2015年連續(xù)2 a記錄到的5種鳥(niǎo)類(lèi)，其年均增長(zhǎng)率和種群密度較上一年度有所增長(zhǎng)；2015年新增加5種鳥(niǎo)類(lèi)均具有相對(duì)較高的種群密度(表5)。

表4 2013～2015年鳥(niǎo)類(lèi)物種數(shù)

Tab.4 Species number of 2013-2015

表5 鳥(niǎo)類(lèi)種群變化情況

Tab.5 The change of avian population

備注：●為2013～2015年連續(xù)3 a記錄到鳥(niǎo)類(lèi)；○為2013年未記錄到，2014～2015年連續(xù)2 a記錄到鳥(niǎo)類(lèi)；▲為僅2015年調(diào)查到的

Note：● is 3 consecutive years in 2013-2015；○ is not recorded in 2013，but continued to record in 2014-2015；▲is only record in 2015

3 討論

3.1 海珠濕地生態(tài)修復(fù)措施對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)組成的影響

通過(guò)2013～2015年的調(diào)查，共在海珠濕地記錄到77種鳥(niǎo)類(lèi)。從鳥(niǎo)類(lèi)居留型來(lái)看，海珠濕地鳥(niǎo)類(lèi)以留鳥(niǎo)居多，遷徙鳥(niǎo)類(lèi)中以冬候鳥(niǎo)為主，夏候鳥(niǎo)占的比例較小，這與廣州地區(qū)鳥(niǎo)類(lèi)居留型組成具有一致性[16-18]。在鳥(niǎo)類(lèi)組成上，從2013～2015年，候鳥(niǎo)物種數(shù)逐年增加，表明越來(lái)越多的候鳥(niǎo)將海珠濕地作為其繁殖地和越冬地，海珠濕地逐漸成了候鳥(niǎo)遷徙的重要分布區(qū)，在候鳥(niǎo)的保護(hù)上具有重要意義。此外，水鳥(niǎo)對(duì)棲息環(huán)境具有較高的敏感度，水鳥(niǎo)種類(lèi)逐年遞增，表明生態(tài)修復(fù)工程實(shí)施后，濕地環(huán)境改善，吸引更多的鳥(niǎo)類(lèi)前來(lái)?xiàng)⒑头毖埽摻Y(jié)果與上海崇明東灘人工濕地鳥(niǎo)類(lèi)多樣性研究結(jié)果相似[6]。各年度間相似性系數(shù)和相同物種數(shù)的增加，說(shuō)明了生態(tài)修復(fù)工程實(shí)施后，吸引到一些鳥(niǎo)類(lèi)來(lái)此繁衍，并能在2014、2015年連續(xù)調(diào)查到，形成穩(wěn)定種群。

3.2 海珠濕地生態(tài)修復(fù)措施對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)多樣性的影響

從2013～2015年鳥(niǎo)類(lèi)物種數(shù)、個(gè)體數(shù)及物種多樣性指數(shù)基本逐年上升，多樣性指數(shù)在2014年有所下降，這可能與恢復(fù)工程實(shí)施后原有鳥(niǎo)類(lèi)種群數(shù)量增長(zhǎng)率大于新招引到的鳥(niǎo)類(lèi)數(shù)量，個(gè)別鳥(niǎo)類(lèi)優(yōu)勢(shì)度明顯所導(dǎo)致，這亦可能是均勻度逐年下降的原因。另外，不同季節(jié)的鳥(niǎo)類(lèi)物種數(shù)存在一定差異性。2014、2015年，冬季物種數(shù)最多、夏季次之、春秋季最低，這與廣州地區(qū)鳥(niǎo)類(lèi)的季節(jié)變化具有一致性[16-18]。由于海珠濕地氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候；雖然冬季的氣溫有所下降，但氣候依然相對(duì)暖和，海珠濕地內(nèi)仍然棲息有大量的留鳥(niǎo)。而經(jīng)過(guò)生態(tài)修復(fù)工程后的海珠濕地，作為冬候鳥(niǎo)遷徙的重要分布區(qū)，能吸引冬候鳥(niǎo)來(lái)此越冬，從而導(dǎo)致冬季鳥(niǎo)類(lèi)物種較高。由于春秋季是鳥(niǎo)類(lèi)遷徙、游蕩時(shí)期，部分鳥(niǎo)類(lèi)尚在遷徙途中，因此春秋季鳥(niǎo)類(lèi)物種數(shù)相對(duì)最低。

3.2 海珠濕地生態(tài)修復(fù)措施對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)種群的影響

2013～2015年，海珠濕地已有的幾種鳥(niǎo)類(lèi)種群密度和年均增長(zhǎng)率相對(duì)上一年有所增加。已往的研究表明利用雖然食物投放等手段可以招引到鳥(niǎo)類(lèi)，但不能穩(wěn)定其種群；而在此基礎(chǔ)上，采取生境改善等生態(tài)工程措施則可以穩(wěn)定鳥(niǎo)類(lèi)種群[19-21]。海珠濕地在生態(tài)修復(fù)過(guò)程中，采取了清淤造灘、搭建浮島、營(yíng)造紅樹(shù)林等的生境改造措施，來(lái)吸引鳥(niǎo)類(lèi)來(lái)此定居，從2014～2015年連續(xù)調(diào)查到的5種鳥(niǎo)類(lèi)種群數(shù)量均有所增加來(lái)看，表明了生態(tài)修復(fù)措施的實(shí)施，所招引到的鳥(niǎo)類(lèi)能在此棲息繁衍形成穩(wěn)定種群。

3.3 影響海珠濕地鳥(niǎo)類(lèi)物種多樣性因素及鳥(niǎo)類(lèi)保護(hù)建議

3.3.1 工程建設(shè)影響

目前，海珠湖區(qū)域依然處于施工狀態(tài)，存在著大面積的潛在植被更替的區(qū)域，使得重新建立起來(lái)的生態(tài)系統(tǒng)較為脆弱，因此，在海珠濕地范圍內(nèi)，可適當(dāng)限制大型工程建設(shè)，或在施工過(guò)程中，需按照相關(guān)法律法規(guī)采取相應(yīng)的生態(tài)保護(hù)措施，防止已經(jīng)吸引來(lái)此棲息的一些鳥(niǎo)類(lèi)因施工干擾及環(huán)境的變化又飛離海珠濕地，保障鳥(niǎo)類(lèi)能在此長(zhǎng)期繁衍生存。

3.3.2 植被種類(lèi)單一

海珠濕地是由萬(wàn)畝果園“果退水進(jìn)”進(jìn)行濕地修復(fù)工程而建成的[22]，其植被類(lèi)型相對(duì)單一。因此，在海珠濕地景觀改造過(guò)程中，結(jié)合植物花期果期的四時(shí)變化，合理種植有花植物和漿果類(lèi)植物，以滿足不同鳥(niǎo)類(lèi)的食物需求。通過(guò)各類(lèi)喬木、灌叢等多樣化的搭配，可以滿足不同食性鳥(niǎo)類(lèi)的食物需求，從而有效增加鳥(niǎo)類(lèi)物種多樣性。

3.3.3 生境類(lèi)型相對(duì)單一

盡管海珠濕地由河涌濕地、城市內(nèi)湖濕地與半自然果林鑲嵌交混的復(fù)合濕地生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成，但其果林生態(tài)類(lèi)型占據(jù)主導(dǎo)地位，灘涂區(qū)域較少，這也是導(dǎo)致海珠濕地鳥(niǎo)類(lèi)水鳥(niǎo)物種數(shù)占比較低的重要因素。因此，在生境改良過(guò)程中，以濕地周邊的36條河涌為依托，合理規(guī)劃，選擇性的增加灘涂面積，從而吸引更多的水鳥(niǎo)前來(lái)?xiàng)ⅰ?/p>

3.3.4 游客干擾較為嚴(yán)重

新開(kāi)放的海珠濕地二期作為自然野趣與生物多樣性凸顯的重點(diǎn)建設(shè)區(qū)域，一些重點(diǎn)保護(hù)鳥(niǎo)類(lèi)如鴛鴦和大量鷺鳥(niǎo)雁鴨類(lèi)在此棲息和繁衍，過(guò)多的游客進(jìn)入勢(shì)必影響到這些鳥(niǎo)類(lèi)，因而需限制進(jìn)入二期的游客數(shù)量，盡量減少人為因素對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)的干擾。

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