河南新鄉黃河濕地鳥類國家級自然保護區生境適宜性評價研究

徐文茜　張文君　魏新玲　呂海成　白玉娜

【摘 要】河南新鄉黃河濕地國家級自然保護區是中原地區重要的鳥類自然保護區，本文以河南新鄉黃河濕地國家級自然保護區為研究區域，對該保護區進行了越冬水鳥生境的專項調查。通過定量化分析越冬水鳥生境的影響因子，結合1990年，2000年和2014年保護區的景觀類型圖，采用生境適宜性模型（HSI）對新鄉黃河濕地保護區水鳥生境適宜性的時空變化格局進行了預測和分析。

【關鍵詞】新鄉黃河濕地自然保護區;景觀格局動態變化;生境適宜性

中圖分類號： TU984.18文獻標識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）27-0070-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.27.030

【Abstract】The Yellow River wetland national nature reserve in xinxiang，henan province is an important bird nature reserve in the central plains of China.This paper takes the Yellow River wetland national nature reserve in xinxiang， henan province as the research area to carry out a special investigation on the habitat of waterbirds.Through the quantitative analysis of the impact factors of overwintering waterbird habitat，combined with the landscape type map of the reserve in 1990，2000 and 2014，the habitat suitability model（HSI）was used to predict and analyze the spatial and temporal variation pattern of the habitat suitability of waterbird in xinxiang Yellow River wetland reserve.

【Key words】Xinxiang yellow river wetland nature reserve;Landscape pattern dynamic change;Habitat suitability

0 引言

濕地具有多種生態系統服務功能，是目前地球上最重要的生態系統類型之一[1]。然而，近年來，由于人類活動（例如，盲目開發濕地）對濕地產生了巨大的影響，導致全球的濕地發生了明顯的變化。濕地面積的減少以及景觀的破碎化，導致各種以濕地為主要生境的物種的種類及數量大量減少，甚至滅絕[2]。

生境適宜度指數（habitat suitability index，HSI）模型是由美國漁業與野生動物局開發的，該模型通過已有的生態學理論，構建了野生動物與生境變量之間的函數關系[3]。近些年來，HSI模型對于用于大量的評價野生動物生境的影響[4]，目前，國內外學者通過運用HIS模型，對多種動物的生境進行評價[5-7]。

本文通過實際調查，探究生境變化對鳥類群落的影響，通過分析一定時間范圍內景觀格局的動態變化特征，結合水鳥生境質量變化趨勢以及水鳥的種群動態變化特征，從而研究人類干擾和環境變化等對水鳥生境的影響，并以此為依據，提出相應的保護策略。

1 越冬水鳥棲息地生境因子的測定

本研究的調查時間選在2014年10月、2015年11～12月，對保護區水鳥的種類、水鳥生境以及水鳥的生境要素類型等做出調查研究。該調查共選取了全線17個調查點進行觀測，調查內容主要包括：調查路線的起始點、觀測點距觀察越冬水鳥種群的距離、觀測到的水鳥種群的種類、只數、生境類型、樣地周邊的植被和干擾情況、觀察點、水鳥分布點、巢址點、植被和水位調查等內容。其中保護區的保護區通過調查確定為農用地、林地、居民點、溝渠、坑塘、黃河、灘地、湖泊這8種景觀類型。

2 研究區鳥類生境適宜性評價

2.1 研究區生境影響因子的提取

2.1.1 干擾程度（V1）

干擾程度是指人類活動對濕地保護區的影響程度，該研究主要從調查地的植被構成，道路情況，農用地和建設用地距離濕地的遠近，對不同的景觀類型進行權重賦值，賦值范圍從0-1，以此對研究區的水鳥生境做出定量化評價。干擾程度越大的生境賦值越小，反之賦值越大。其中，農用地、林地、居民點等遭受人類干擾程度較大，原始植被基本被破壞，定義為重干擾區，賦值為0;溝渠、坑塘等景觀類型屬于人工濕地的范疇，其植被發生較大變化，人類活動對其產生的為中等程度的影響，定義為中度干擾區，賦值為0.5;黃河、灘地屬于天然濕地，常年季節性積水，是多數淺灘水鳥覓食和棲息的場所，然而近年來，該區域在一定程度上受到了人類活動的影響，定義為人類干擾較輕的輕度干擾區，賦值為0.75;一些天然水域類型例如湖泊、黃河等，遠離人類活動的干擾，仍然保持天然狀態，自然生境相對較完好，因此屬于重點保護的區域，干擾程度最輕，賦值為1。

2.1.2 食物豐富度（V2）

濕地水鳥的食物一般來源于植物種類較多，結構層次較復雜且水文條件較好的場所。因此，食物豐富度主要根據研究區景觀的植被類型、生物多樣性、植被的層級結構的多樣性以及水深、積水程度等來進行權重的賦值。產生食物條件越貧乏的生境賦值越小，反之賦值越大。根據對研究區實際情況的考查，林地和居民點等建設用地植被較少，積水程度較小，幾乎不能成為保護區水鳥覓食的場所，因此是越冬水鳥的食物重度貧乏區，賦值為0;農田中存在有一定的水田，能夠生長各種谷物以及水鳥可以食用的嫩芽等，可以給越冬水鳥提供大量的食物，但是由于受人類干擾影響較大，所以一定程度上阻礙水鳥的覓食行為，因此賦值為0.5;灘地以及溝渠等景觀類型常年季節性積水，且植被生長較為茂盛，能夠為越冬水鳥提供豐富的食物來源，賦值為0.75;黃河、湖泊、坑塘等天然濕地生境其植被類型和數量豐富，有大量的水生動物及植物，且遠離人類干擾，食物豐富度較大，取值為1。

2.1.3 積水情況（V3）

水分條件對于濕地水鳥而言異常重要，水分條件的多少決定了越冬水鳥的食物條件，同時，水分條件也決定了濕地生境的植被條件，決定了水鳥的棲息條件[8]。因此，景觀類型的積水情況也極大地影響了越冬水鳥的生境適宜性。通過實際調查，對個景觀類型的水深及積水情況進行量測、分析，以及考慮其植被覆蓋類型等條件，將保護區水鳥生境類型的積水情況分為四個等級，積水程度越高，賦值越大，反之越小。其中，林地、居民點等建設用地常年干燥，多為人類活動的場所，取值為0.25;農田的含水量較低，但是地表有水，積水量較少，對于越冬水鳥的棲息而言較不適宜，取值為0.5;溝渠、坑塘、灘地等景觀類型屬于季節性積水等級，積水程度主要受氣候影響，夏季降水量較多，因此較為集中，其他季節降水量少，較為干燥，季節性的積水不利于越冬水鳥的長期棲息，因此賦值為0.75;黃河、湖泊常年積水，并且遠離人類干擾，是最適宜越冬水鳥棲息的生境類型，故賦值為1。

2.1.4 植被覆蓋度（V4）

植被的覆蓋程度是影響越冬水鳥生境的重要因素，一方面植物類型和數量的多少能夠反映出為越冬水鳥提供食物的情況，另一方面植被覆蓋率以及植被的結構的多樣性能夠為越冬水鳥提供相應的隱蔽條件，因此對于水鳥生境適宜性的評價具有重要意義。通過實際調查，發現，居民點等建設用地基本沒有植被覆蓋，且受人類干擾強烈，賦值為0;農田、林地等雖有一定的植被覆蓋，但受人類干擾較嚴重，不適宜水鳥棲息，賦值為0.5;黃河、溝渠和坑塘具有一定的積水條件，且受人類干擾較小，植被類型較為豐富，是越冬水鳥生境的較適宜類型，取值為0.75;黃河濕地保護區的水鳥一般會選擇一些水域周邊的植被群落如蘆葦、香蒲，或者是距離人類活動較遠的明水水面作為休憩地，主要是灘地景觀，植被較豐富，適宜水鳥的棲息，因此賦值為1。

2.2 建立越冬水鳥生境適宜性模型

依據前文中所得的四個變量V1、V2、V3和V4，構建HSI模型為[9]：

根據以上模型的計算結果，當HSI值為0.8～1時，為適宜生境，HSI值為0.6～0.8時，為次適宜生境;HIS值為0.4～0.6時，為微適宜生境;HSI指數值為0～0.4時，為非適宜生境。通過計算出各景觀類型的HIS值，根據對各景觀類型的賦值，利用所構建HSI模型對保護區景觀類型圖中的不同景觀類型進行適宜性計算，根據模型計算結果，對保護區各景觀類型進行生境適宜性評價的再分類，從而得到保護區各景觀類型的生境適宜性評價結果。

2.3 越冬水鳥生境適宜性評價

本文主要采用1990年、2000年和2014年保護區的Landsat影像，利用ArcGIS 10.0對其進行監督分類，通過HSI模型對保護區生境適宜性進行評價，得到每個景觀類型的生境適宜度值，然后根據計算結果進行再分類，生成生境適宜性評價圖（見圖1）。通過對不同類型的生境進行統計，從而得到了不同年份不同類型生境所占比例如圖2所示。

通過研究區1990～2014年保護區的生境適宜性面積標紅的結果顯示，該研究區適宜生境所占據的比例很少，較適宜生境和微適宜生境次之，非適宜生境所占比例最多，證明保護區總體的生境適宜性水平不高，只有少數天然濕地環境適宜水鳥的棲息，而大多數環境仍然為不適宜水鳥生存的景觀類型。此外，從歷年來生境適宜性面積的變化顯示，從1990年到2014年，適宜生境、較適宜生境的面積正在逐步減少，微適宜生境的面積先減少后增加，非適宜生境的面積持續增加，且從1990年到2000年的增加幅度最大，2000年到2014年間，其增加幅度較小。證明從1990年到2000年間，由于人口的顯著增加，農田、建設用地等的面積明顯增加，2000年后，受政策制度的影響，人口數量增加速率減小，因此非適宜生境增加速率也因此放緩。

3 結論

根據野外實際調查結果，結合研究區歷年來的景觀分類圖，對新鄉黃河濕地自然保護區1990～2014年間，越冬水鳥的生境因子條件變化以及每個生境單元的生境適宜性進行評價，最終得出以下結論：

通過HIS模型對各景觀類型進行評價表明。該研究區越冬水鳥的適宜生境面積較少，所占比例較小，非適宜生境的面積占據比例較大，保護區整體生境適宜性水平較低。

研究期間，受人為干擾的影響，農田、居民點林地等不適宜水鳥生境的面積增加，而灘地、溝渠、湖泊等受人為干擾較輕的生境面積大幅度下降，保護區生境適宜性程度從1990年至2014年間呈下降趨勢。

【參考文獻】

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