孫喜嬌, 胡燦實, 張明明, 粟海軍*
(1.貴州大學林學院,貴陽550025; 2. 貴州大學生物多樣性與自然保護研究中心,貴陽550025;3.貴州大學生命科學學院,貴陽550025)
由于鳥類易于觀察且對棲息地環境有很好的生態響應,因此,鳥類多樣性通常作為城市居民生活片區質量的重要評價指標(Sandstrometal.,2006)。高校校園一般占地面積較大、綠化條件較好,常成為鳥類棲息的重要生境。為此,我國多個大學校園均有開展鳥類調查與研究(顧磊等,2013;任月恒等,2013;黎思涵等,2014;吳慧琳等,2016;夏丹霞等,2017),涵蓋鳥類資源的描述性調查(趙海鵬等,2011;李少斌,李重謀,2014)、群落結構組成(杜天奎等,2014)等方面,但結合景觀格局,細致深入地對校園不同生境類型群落結構進行調查分析的報道仍不多見。貴州大學校園毗鄰歷史悠久的花溪公園和新建的花溪湖濕地生態園,三地雖相鄰且面積相近,但生境類型、景觀格局差異較大,本文主要將3個研究區域的鳥類群落多樣性與其對應的景觀格局特征、斑塊類型進行對比分析,以期了解貴州大學校園鳥類多樣性,以及不同景觀格局特征與生境類型分布對鳥類多樣性的影響,為高校校園以及城市綠地園區規劃、園林綠化等提供一定參考。
貴州大學始建于1902年,位于貴陽市花溪區主城區,建校時間長,植被類型豐富,涵蓋草地、林地、農田、建筑等多種生境類型,校園棲息鳥類眾多,是研究校園及城市綠地鳥類的優選之地。校園占地約61 hm2,屬于亞熱帶濕潤氣候,喬木主要有三球懸鈴木Platanusorientalis、馬尾松Pinusmassoniana等;綠化樹種主要有樟Cinnamomumcamphora、湖北紫荊Cercisglabra等;林下灌木以油茶Camelliaoleifera、野迎春Jasminummesnyi、八角金盤Fatsiajaponica為主,但是整個校園以建筑群為主,期間分布綠化帶及林地片區。與其相鄰的花溪湖濕地生態園占地約48 hm2,以農田和濕地為主。濕地以蓮Nelumbonucifera為主,行道樹種主要有水杉Metasequoiaglyptostroboides、旱柳Salixmatsudana、響葉楊Populusadenopoda、枇杷Eriobotryajaponica等,常春油麻藤Mucunasempervirens和慈竹Bambusaemeiensis為主要的景觀植物。花溪公園始建于20世紀50年代,占地55 hm2,是河流型為主的濕地公園(張慶輝等,2013),花溪河東西貫穿其中,陸地地形以山地為主,喬木、灌木種類豐富,景色秀麗,被譽為“高原明珠”,是貴陽居民休閑娛樂的主要場所。3處綠地毗鄰相接,形成整塊較大的城市綠地系統,因此,調查研究地覆蓋此3處區域(圖1)。
2015年秋季至2016年夏季,主要采用樣點法(吳飛,楊曉君,2008),同時結合樣線法(許龍等,2003)調查,樣點布設避開人為干擾較大的片區,盡量涵蓋各調查區域的全部生境類型,且保證各樣點之間距離大于200 m,確保能反映貴州大學及附近區域的鳥類組成狀況。樣點共設置35個(花溪公園12個、貴州大學13個、花溪湖濕地生態園10個),涵蓋調查區域的所有生境(圖1)。每次對3個區域進行同步調查,其中,2015年10月、11月、12月,每月調查2次,每次調查間隔10 d以上;2016年1月、2月、6月,每月調查1次,每次調查間隔15 d以上;2016年5月、7月,每月調查2次,每次調查間隔20 d以上。選擇晴朗的日子,在鳥類活動高峰期的07∶00—11∶30和16∶00—18∶00進行調查,采用8×42雙筒望遠鏡記錄樣點半徑50 m內看到或聽到的鳥類種類和數量以及所處的斑塊類型。隨機調查見到的鳥類種類作為補充數據,其中,貴州大學非正規調查7次,花溪公園非正規調查9次,花溪湖濕地生態園隨機調查7次。
選用分辨率為0.53 m的Google Earth影像資料為基礎地圖資料,通過GPS的實際位點對其進行幾何校正、輻射校正等圖像預處理,降低遙感圖像的幾何畸變和輻射失真,提高分辨精度。其次,以自然屬性的相似性和鳥類利用方式的趨同性為基礎原則,以景觀生態類型為基礎,確定以下6種綠地景觀斑塊類型:1)建筑用地:城市居民點、公共設施、交通用地等。2)人工濕地:地表過濕或經常積水、生長濕地植物的區域,主要是花溪公園和花溪湖濕地生態園中的蓮池。3)農田:以耕作為主的土地。4)草地:以生長草本植物為主,覆蓋率5%以上的各類草地,包括郁閉度10%以下的人工綠化草地。5)河流水域:天然形成或人工開挖的水體,主要為水庫、河流,其水域較深、周邊泥潭少、水體下坡度大。6)林地:郁閉度>30%的天然或人工林地,以及林地周邊的小灌叢,因多數灌叢與林地重合分布,灌叢不單獨列出。

圖1 調查區域地理位置
Fig. 1 Geographical location of the survey area
鳥種、居留型和區系的劃分依據《中國鳥類分類與分布名錄(第三版)》(鄭光美,2017)和《中國動物地理》(張榮祖,2011)。使用Shannon-Wiener指數(H)(張明海等,1990)和G-F指數(蔣志剛,紀力強,1999)比較不同調查區域的鳥種多樣性。計算不同類型斑塊鳥種的G-F指數,結合斑塊面積及數量分析斑塊類型鳥種的多樣性。利用景觀指數分析軟件(Fragstats 4.2)計算斑塊類型面積、斑塊數量、平均斑塊面積等景觀格局指數(李秀珍等,2004),分析景觀指數與鳥類多樣性的關系。所有數據統計全部在SPSS 18.0和Fragstats 4.2中完成,繪圖在ArcGIS 10.2中完成。
共記錄鳥類12目34科82種(附錄Ⅰ),其中,雀形目Passeriformes最多(69.51%),其次是啄木鳥目Piciformes和鵜形目Pelecaniformes(6.10%),鶴形目Gruiforms占4.88%,鵑形目Cucliformes、鴿形目Columbiformes、鸻形目Charadriiformes各占2.44%。目Podicipediformes、隼形目Falconiformes、雞形目Galliformes、佛法僧目Coraciiformes和犀鳥目Bucerotiformes均為單科單種(1.22%)。國家Ⅱ級重點保護野生鳥類1種,紅隼Falcotinnunculus。優勢種為黃臀鵯Pycnonotusxanthorrhous、黑水雞Gallinulachloropus、麻雀Passermontanus、灰椋鳥Spodiopsarcineraceus、白頰噪鹛Garrulaxsannio,常見種33種,稀有種21種。留鳥49種(59.76%)、夏候鳥15種(18.29%)、冬候鳥8種(9.75%)、旅鳥10種(12.20%)。
貴州大學共記錄鳥類5目23科44種,以鳴禽為主(79.55%),其次是攀禽(13.63%);Shannon-Wiener指數(H=2.78)最小,G-F指數(0.48)低于花溪公園(0.62)?;ㄏ珗@共記錄鳥類9目27科57種,以鳴禽為主(68.42%),其次是涉禽(14.03%)和攀禽(12.28%);G-F指數(0.62)和Shannon-Wiener指數(H=3.32)最大,其中,科的多樣性(F=9.93)和屬的多樣性(G=3.80)均最大。花溪湖濕地生態園共記錄鳥類9目23科41種,以鳴禽(68.29%)為主,其次是涉禽(17.07%);Shannon-Wiener指數(H=2.92)比貴州大學(H=2.78)高,但G-F指數(0.34)小于貴州大學,科的多樣性指數(F=5.05)最小(圖2)。

圖2 貴州大學及周邊綠地鳥類群落多樣性Fig. 2 Diversity of bird communities in Guizhou University and surrounding greenbelt
3.2.1景觀格局多樣性花溪公園的景觀豐度最高(表1),其次是貴州大學,花溪湖濕地生態園最低,說明花溪公園生境斑塊類型最豐富、空間異質性最高;在邊緣密度和景觀形狀指數上,花溪公園也最大,其次是貴州大學,花溪湖濕地生態園最低,說明花溪公園的生境斑塊多呈帶狀分布,斑塊邊緣面積較大,花溪湖濕地生態園大多是農田和濕地,且多是面積相同的矩形,其間分布林地和草地小斑塊;花溪湖濕地生態園景觀破碎化指數和Shannon-Wiener指數最大,而花溪公園的生境斑塊類型比貴州大學更多樣。由于貴州大學的植被大多是圍繞建筑或公路種植,導致其大小不一,破碎化比花溪公園高。

表1 貴州大學及周邊綠地的生境景觀多樣性Table 1 Habitat landscape diversity of Guizhou University and surrounding greenbelt
貴州大學缺乏人工濕地和河流水域,主要的生境類型是建筑用地(56.79%))和林地(35.31%),建筑用地面積最大,大多連續分布,建筑間有林地分布,面積雖小但數量多,這也是貴州大學生境斑塊Shannon-Wiener指數低的主要原因;花溪公園的主要生境類型是林地(53.30%),其面積和數量均占優勢,而人工濕地的總面積最??;花溪湖濕地生態園的主要生境類型是農田(39.08%),且面積最大,其他生境類型均較小。3個調查區域中,河流水域、草地和林地的斑塊面積和最大斑塊面積均是花溪公園最大,貴州大學的建筑用地斑塊面積最大,花溪湖濕地生態園的農田和人工濕地斑塊面積最大(表2)。

表2 貴州大學及周邊綠地生境類型統計Table 2 Habitat types of Guizhou University and surrounding greenbelt
3.2.2斑塊類型與鳥類多樣性林地的總面積和最大斑塊面積均最大,記錄鳥類57種(6目25科),鳥類多樣性最高(H=2.91),G-F指數最高(0.57),對應的科(F=8.36)和屬(G=3.64)的多樣性亦最高;雖然建筑用地總面積僅次于林地,但僅記錄9種鳥類(1目5科),鳥類多樣性最低(H=1.40),對應的G-F指數為0.14,而且科的多樣性(2.37)比屬的多樣性(2.04)大;人工濕地生境中共記錄鳥類22種(7目12科),鳥類多樣性(H=2.49)和G-F指數(0.29)僅次于林地。農田、河流水域和草地生境中記錄的鳥種分別為16種(2目9科)、11種(5目7科)、13種(2目8科),屬的多樣性均大于科的多樣性,G-F指數為負數(圖3)。

圖3 各類型斑塊面積及鳥類群落多樣性Fig. 3 Size of each type of patch and diversity of bird community
貴州大學及周邊綠地共記錄鳥類12目34科82種,優勢種主要有黃臀鵯、黑水雞、麻雀、灰椋鳥和白頰噪鹛。優勢種主要為留鳥,在研究區域遇見率高、數量龐大,與西南地區高校(趙海鵬,張耀光,2007;陳順德等,2009;羅祖奎等,2012;高陞,2015;吳慧琳等,2016)主要優勢種(白鹡鸰Motacillaalba、麻雀、白頭鵯Pycnonotussinensis、黃臀鵯、白頰噪鹛、紅頭長尾山雀Aegithalosconcinnus)略有不同。貴陽師范學院及附近周邊農田林地鳥種共記錄8目21科73種(戴傳銀,2016),優勢種主要有灰喉鴉雀Sinosuthoraalphonsiana、黃臀鵯、白頰噪鹛和紅嘴藍鵲Urocissaerythroryncha。貴陽師范學院位于貴陽市的郊區,建校時間短,調查區域生境類型多樣且有大面積的灌叢草地以及原始狀態林地,人為干擾導致該區域的優勢鳥種與貴州大學的優勢鳥種有所不同。貴州凱里學院共記錄4目21科40種鳥類(羅祖奎等,2012),學院占地面積110.61 hm2,建校時間長,鳥類調查時間充足,學校內建筑鱗次櫛比,植被少、林地稀疏,校園人口多,校園內鳥種較少。貴州鄰省四川大學望江校區記錄鳥種19目32屬42種(趙伊倫等,2017),雖建校時間久,但校區位于四川省成都市一環路邊,處于經濟發展較完整區域,校內缺少片區式綠化區,鳥類多是城市伴生種類,主要優勢種均是生態位較寬的食果或雜食鳥類,取食時間和空間的分化使多種優勢鳥種共存。貴州大學與四川大學望江校區的鳥類群落差異主要是由校內生境結構和周圍城市化發展水平不同導致的。西南大學同時比鄰貴州省和四川省,共記錄鳥類11目27科96種(趙海鵬,張耀光,2007),校區四周圍山,占地面積大,海拔落差明顯,校內建筑群落之間有大面積的林地植被,生境類型多樣等使西南大學比貴州大學鳥類物種豐富。
許多研究表明,鳥類群落結構與綠地的建造時間(Fernández-Juricic,2000)、周圍城市化水平(Husté & Boulinier,2011)、面積大小(Strohbachetal.,2013)和生境結構(Ferencetal.,2014;Peris & Montelongo,2014)等因素有關,同時也與各自所處鳥類區系、地理區域環境和氣候差異有關。
將3個調查區域分開比較鳥類數量與物種差異,可見三地雖緊密相連,但由于生境類型、斑塊面積及均勻度、在城市中的功能作用不同,其鳥類種類和數量上也略有差異(史慧靈等,2016)。貴州大學在3個調查地點中建筑用地面積占比最大,人口密度最大,人為干擾最強,但是校園內有成片的喬木林且原始狀態保存較好,林地斑塊數量多,邊緣密度僅次于林地面積最大的花溪公園,具有明顯的邊緣效應優勢,因此覆蓋了全部調查到的林鳥種類。而花溪湖濕地生態園人流量較少,以種植農作物為主,林地斑塊較少,景觀豐度小,斑塊類型單一,空間異質性低,景觀形狀指數低,可供鳥類棲息、躲避空間少,導致此區域的鳥類多樣性指數較低,這與其他研究結果一致(符建榮等,2005;顧磊等,2013;任月恒等,2013),但由于有良好的人工濕地分布,水鳥種類較豐富?;ㄏ珗@人口多、流動大,但林地面積占比最大,研究表明大面積的斑塊往往意味著更復雜多樣的景觀類型和棲息地多樣性,相對于小斑塊而言,能夠更大程度滿足鳥類生存和繁殖需求,同時削弱來自周圍城市環境中各種干擾的效應(謝世林等,2016)。因此,花溪公園生境類型多樣、植被覆蓋率高,可為各種取食層次的鳥類提供豐富的生態位,在3個研究區域中鳥類多樣性指數最高??梢?,三地雖地理相連并無跨越障礙,鳥種相近,但多樣性與物種構成仍有一定差異,這除了與城市鳥類物種棲息習性及領域性有關外,也可能與三地生境類型景觀格局上的差異有密切關系。
校園是城市人口流動較大的區域,林地面積、邊緣密度及豐度均會影響鳥類的群落多樣性。因此,根據本研究結果,建議在校園綠地營造規劃中,應充分注重林地、灌叢、草地及濕地斑塊的有效搭配,注重景觀格局斑塊的多樣性,提高景觀格局的空間異質性,為更多的鳥類提供棲息生境,同時建議增加鳥類可食植物的栽培,景觀的目的不只是賞心悅目,還應成為提高城市綠地生態系統的重要方式。另外建議加強校園鳥類監測,尤其是一些城市指示鳥種,并逐步建立起城市綠地鳥類監測網絡,為鳥類保護和生態環境治理提供有益的科學支撐。
致謝:感謝貴陽市鳥友馬浩東和沈惠明老師的幫助。感謝貴州大學林學院李光容、蔡延芳、王嬌嬌、鄭心怡等同學在鳥類調查中給予的支持以及貴州大學林學院崔興勇和葉超兩位同學在植物調查中給予的幫助。
蔣志剛, 紀力強. 1999. 鳥獸物種多樣性測度的G-F指數方法[J]. 生物多樣性, 7(3): 220-225.
李少斌, 李重謀. 2014. 長江大學校園鳥類資源調查[J]. 長江大學學報(自然科學版), 11(23): 45-49.
附錄Ⅰ貴州大學及周邊綠地鳥類名錄
AppendixⅠListofbirdsincampusofGuizhouUniversityandsurroundinggreenbelt
(從左至右依次為物種名,居留型,區系,數量,數據來源)
(Species,fauna,residenttype,number,datasource)
一 雞形目GALLIFORMES(一)雉科Phasianidae1.灰胸竹雞Bambusicola thoracicus R, O, +, H二 目PODICIPEDIFORMES(二) 科Podicipedidae2.小Tachybaptus ruficollis R, W, ++, H、S三 鴿形目COLUMBIFORMES(三)鳩鴿科Columbidae3.山斑鳩Streptopelia orientalis R, W, +++, H、S、G4.珠頸斑鳩Streptopelia chinensis R, W, +++, H、S、G四 鵑形目CUCULIFORMES(四)杜鵑科Cuculidae5.噪鵑Eudynamys scolopaceus S, W, ++, H、G6.大杜鵑Cuculus canorus S, W, ++, H、G五 鶴形目GRUIFORMES(五)秧雞科Rallidae7.紅腳田雞Zapornia akool P, O, ++, H8.白胸苦惡鳥Amaurornis phoenicurus S, O, ++, H9.黑水雞Gallinula chloropus R, W, ++++, H、S10.白骨頂Fulica atra R, W, ++, H、S六 鸻形目CHARADRIIFORMES(六)彩鷸科Rostratulidae11.彩鷸Rostratula benghalensis P, W, +, S(七)鷸科Scolopacidae12.扇尾沙錐Gallinago gallinago W, W, +, S七 鵜形目PELECANIFORMES(八)鷺科Ardeidae13.夜鷺Nycticorax nycticorax S, W, +++, H14.池鷺Ardeola bacchus S, W, ++, S15.蒼鷺Ardea cinerea R, W, ++, H16.中白鷺Ardea intermedia P, W, +, S17.白鷺Egretta garzetta R, W, +++, H、S、G八 犀鳥目BUCEROTIFORMES(九)戴勝科Upupidae18.戴勝Upupa epops R, W, ++, S九 佛法僧目CORACIIFORMES(十)翠鳥科Alcedinidae19.普通翠鳥Alcedo atthis R, W, ++, H、S十 啄木鳥目PICIFORMES(十一)擬啄木鳥科Capitonidae20.大擬啄木鳥Psilopogon virens R, O, +++, H(十二)啄木鳥科Picidae21.斑姬啄木鳥Picumnus innominatus R, O, +++, H、G22.棕腹啄木鳥Dendrocopos hyperythrus P, O, +, G23.大斑啄木鳥Dendrocopos major R, W, +++, H、G24.灰頭綠啄木鳥Picus canus R, W, +++, H、G十一 隼形目FALCONIFORMES

(十三)隼科Falconidae25.紅隼Falco tinnunculus R, W, ++, S十二 雀形目PASSERIFORMES(十四)山椒鳥科Campephagidae26.小灰山椒鳥Pericrocotus cantonensis S, W, +++, G27.灰山椒鳥Pericrocotus divaricatus P, W, +++, G(十五)伯勞科Laniidae28.虎紋伯勞 Lanius tigrinus S, W, +, G29.棕背伯勞Lanius schach R, W, +++, S30.灰背伯勞Lanius tephronotus S, W, ++, H、S(十六)鴉科Corvidae31.紅嘴藍鵲Urocissa erythroryncha R, W, +++, H、S、G32.喜鵲Pica pica R, W, +++, H、S、G(十七)山雀科Paridae33.大山雀Parus cinereus R, W, +++, H、S、G34.綠背山雀Parus monticolus R, W, ++, H、S、G(十八)燕科Hirundinidae35.家燕Hirundo rustica S, W, +, H、S36.金腰燕Cecropis daurica S, W, +++, H、S、G(十九)鵯科Pycnonotidae37.領雀嘴鵯Spizixos semitorques R, O, +++, H、S、G38.黃臀鵯Pycnonotus xanthorrhous R, W, ++++, H、S、G39.白頭鵯Pycnonotus sinensis R, W, +++, H、S、G40.綠翅短腳鵯Ixos mcclellandii R, O, +, G41.黑短腳鵯Hypsipetes leucocephalus R, O, +, G(二十)柳鶯科Phylloscopidae42.褐柳鶯Phylloscopus fuscatus P, W, +, H43.黃腰柳鶯Phylloscopus proregulus W, W, +, S、G44.冠紋柳鶯 Phylloscopus claudiae S, O, +, H(二十一)樹鶯科Cettiidae45.棕臉鹟鶯Abroscopus albogularis R, O, ++, G46.強腳樹鶯Horornis fortipes R, O, +++, H、G(二十二)長尾山雀科Aegithalidae47.紅頭長尾山雀Aegithalos concinnus R, O, +++, H、G(二十三)鶯鹛科Sylviidae48.棕頭鴉雀Sinosuthora webbiana R, W, +++, S(二十四)繡眼鳥科Zosteropidae49.紅脅繡眼鳥Zosterops erythropleurus P, W, +, H50.暗綠繡眼鳥Zosterops japonicas S, W, +++, H、G(二十五)噪鹛科Leiothrichidae51.白頰噪鹛Garrulax sannio R, O, +++, H、S、G(二十六)椋鳥科Sturnidae52.八哥Acridotheres cristatellus R, O, +++, H、S53.絲光椋鳥Spodiopsar sericeus R, O, +++, S、G續附錄Ⅰ54.灰椋鳥Spodiopsar cineraceus W, W, ++++, H、S、G(二十七)鶇科Turdidae

55.黑胸鶇Turdus dissimilis R, O, +++, H、G56.烏鶇Turdus mandarinus R, W, +++, H、S、G(二十八)鹟科Muscicapidae57.紅脅藍尾鴝Tarsiger cyanurus W, W, +, G58.鵲鴝Copsychus saularis R, O, +++, H、S、G59.北紅尾鴝Phoenicurus auroreus R, W, +++, H、S、G60.紅尾水鴝Rhyacornis fuliginosa R, W, ++, H61.紫嘯鶇Myophonus caeruleus R, W, +, H、G62.黑喉石Saxicola maurus R, W, +++, G63.白眉姬鹟Ficedula zanthopygia S, W, ++, H64.紅喉姬鹟Ficedula albicilla P, W, ++, H65.銅藍鹟Eumyias thalassinus S, W, ++, H(二十九)葉鵯科Chloropseidae66.橙腹葉鵯Chloropsis hardwickii R, O, +, G(三十)梅花雀科Estrididae67.白腰文鳥Lonchura striata R, O, +++, H68.斑文鳥Lonchura punctulata R, O, +++, H(三十一)雀科Passeridae69.山麻雀Passer cinnamomeus R, W, ++, H、G

70.麻雀Passer montanus R, W, ++++, H、S、G(三十二)鹡鸰科Motacillidae71.山鹡鸰Dendronanthus indicus S, W, +, H72.黃頭鹡鸰Motacilla citreola P, W, ++, S73.灰鸰鹡Motacilla cinerea R, W, ++, H、S74.白鸰鹡Motacilla alba R, W, +++, H、S、G75.田鷚Anthus richardi P, W, +, S76.樹鷚Anthus hodgsoni W, W, +, S77.粉紅胸鷚Anthus roseatus W, W, ++, S(三十三)燕雀科Fringillidae78.燕雀Fringilla montifringilla W, W, ++, H79.黑尾蠟嘴雀Eophona migratoria W, W, +++, H、G80.金翅雀Chloris sinica R, W, +++, H、S、G(三十四)鹀科Emberizidae81.黃喉鹀Emberiza elegans R, W, +, G82.灰頭鹀Emberiza spodocephala R, W, +, H
注: W. 廣布種, O. 東洋種; R. 留鳥, S. 夏候鳥, W. 冬候鳥, P. 旅鳥; ++++. 優勢種, +++. 常見種, ++. 較少種, +.稀有種; G. 貴州大學, H. 花溪公園, S. 花溪湖濕地生態園
Notes: W. widespread, O. Oriental; R. resident, S. summer visitor, W. winter visitor, P. passing migrant; ++++. dominant, +++. common, ++. less, +. rare; G. Guizhou University, H. Huaxi Park, S. Huaxi Lake Wetland Ecological Park