綿陽師范學院校園及周邊鳥類多樣性及其與景觀格局的關系

傅曉雪，李 潔，王 旭，黃木蘭，白若梅，胡宇軒，石紅艷*

(1.西華師范大學生命科學學院，四川南充 637009； 2.綿陽師范學院生命科學與技術學院/生態安全與保護四川省重點實驗室，四川綿陽 621006； 3.菏澤市實驗中學，山東菏澤 274000；4.綿陽師范學院資源環境工程學院，四川綿陽 621006)

0 引言

鳥類是世界上分布最為廣泛的一類脊椎動物，在維持生態系統平衡中，起著重要作用，常被作為環境變化的指示物種[1-2].保護和合理利用野生鳥類資源在國際上已成為衡量一個國家和地區的自然環境、科學文化和社會文明的標志之一[3].校園等綠地作為城市生態系統的重要自然組成部分，是鳥類的重要生境和載體.因此開展校園等城市綠地鳥類的調查及保護具有極其重要的意義.目前國內多個大學校園均有開展對鳥類的調查研究，但研究多體現在鳥類多樣性、鳥類群落結構組成等方面[4-11].校園鳥類多樣性及其與景觀之間的關系研究僅見于貴州大學[12].綿陽師范學院位于中國科技城——綿陽，地處全球生物多樣性熱點地區岷山東南麓，關于該校園鳥類多樣性及其與景觀關系的研究未見報道.本文選擇綿陽師范學院校園及周邊綠地作為調查區域，開展鳥類調查研究，分析鳥類多樣性與景觀格局的關系，以期積累鳥類資源基礎資料，同時為城市生態系統鳥類的保護、生態校園的建設提供重要參考.

1 研究區域概況

圖1 調查區域及樣線樣點分布Fig.1 Survey area and distribution of line transect and sample points

研究區域綿陽師范學院地處四川北部岷山東南麓的綿陽市，是丘陵向山地過渡地帶.游仙校區(老校區)建在城邊的低山丘上，建址歷史悠久，植被類型豐富，涵蓋草地、林地、農田、建筑、河流等多種生境類型，毗鄰一森林公園.高新校區是2003年后新建的校區，校區以建筑群和草地為主，草溪河穿校而過，河對岸是農田和林地為主的大覺寺山(圖1).

2 研究方法

2.1 鳥類調查方法

2019年4月—7月，采用固定樣線法結合樣點法對研究區域鳥類進行調查[11-12]，樣線及樣點設置涵蓋了調查區域內所有景觀類型(圖1)，每個區域內設置一條長度大約3.2 km樣線及4個樣點.選擇沒有雨、能見度好的天氣，在鳥類活動高峰期(07∶00-11∶30和16∶00-19∶00)，2～3人一組步行前進，借助勝途雙筒望遠鏡(8×32ED)觀察、尼康B700相機拍照以及鳴叫聲辯識法記錄樣線兩側50 m內、樣點半徑25 m內的鳥類種類、數量以及景觀類型[7,12-14].每周調查1次，遇下雨天順次延后，重復調查10次.鳥類形態辯識參考《中國鳥類野外手冊》[15]，聲音辨識參考網絡鳥聲資源(https://www.xeno-canto.org/)，鳥類分類系統以《中國鳥類分類與分布名錄(第三版)》為準[16].為避免重復計數，對于空中飛行的鳥類，不記錄由后方向前方飛行的個體.對于集大群的鳥類，采用50只一組估算統計.

2.2 景觀類型劃分

選用Google Earth影像資料為基礎地圖資料，以自然屬性的相似性和鳥類對生境利用方式的趨同性為原則，以景觀生態類型為基礎，確定以下6種景觀類型：(1)林地：郁閉度>30%的天然或人工林地，以及林地周邊的小灌叢.(2)草地：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.(3)河流水域：天然形成的河流.(4)人工濕地：人工水池、魚塘.(5)農田：以耕作為主的土地.(6)建筑用地：居民住宅點、公共設施、交通用地等[12].

2.3 數據分析

鳥種地理區系和居留型的劃分依據《中國動物地理》[17]和《中國鳥類分類與分布名錄(第三版)》[16].鳥種的保護等級參考《國家重點保護野生動物名錄》[18].鳥類多樣性采用Shannon-Wiener指數(H)[19]和G-F指數[20]進行分析.采用ArcMap10.2進行景觀類型分類及制圖，利用景觀指數分析軟件(Fragstats 4.2)計算斑塊類型面積、平均斑塊面積和斑塊數量等景觀格局指數[21].鳥類種群數量的統計采用頻率指數估計法.鳥類頻率指數(RB值)為某種鳥遇見百分率(R)×每天平均遇見數(B)×100，其中R=遇見某種鳥類的天數(d)/工作總天數(D)×100%，B=該鳥類的總個體數(N)/工作總天數(D).RB值在1000以上的為優勢種，RB值為10～1000的為常見種，RB值在10以下的為稀有種[22].

3 研究結果

3.1 鳥類群落組成及多樣性

共記錄鳥類13目42科109種，其中，雀形目Passeriformes種類最多，共72種，占66.06%，雁形目Anseriformes、目Podicipediformes及夜鷹目Caprimulgiformes僅記錄到單科單種.國家Ⅱ級重點保護野生鳥類8種，為黑冠鵑隼Avicedaleuphotes、鳳頭蜂鷹Pernisptilorhynchus、赤腹鷹Accipitersoloensis、雀鷹Accipiternisus、普通鵟Buteojaponicus、小鴉鵑Centropusbengalensis、畫眉Garrulaxcanorus和紅脅繡眼鳥Zosteropserythropleurus.留鳥58種(53.21%)、夏候鳥33種(30.28%)、冬候鳥13種(11.93%)、旅鳥5種(4.59%).優勢種主要為白頭鵯Pycnonotussinensis、白頰噪鹛Garrulaxsannio、紅頭長尾山雀Aegithalosconcinnus、麻雀Passermontanus等留鳥(附錄).

圖2 綿陽師范學院校園及 周邊綠地鳥類多樣性Fig.2 Bird diversity on campus and surrounding green space of Mianyang Teachers' College

四個區域鳥種均以鳴禽為主，其次是攀禽.森林公園共記錄鳥類13目40科77種，物種多樣性指數H(3.33)、G-F指數(0.70)以及科的多樣性(F=13.24)和屬的多樣性(G=3.99)均最高.高新校區共記錄鳥類12目36科60種，物種多樣性指數H(2.77)、G-F指數(0.57)、科的多樣性(F=9.1)和屬的多樣性(G=3.90)均最低.大覺寺山鳥類物種數最多，共記錄鳥類9目35科79種，但物種多樣性指數H(3.20)、G-F指數(0.69)以及科的多樣性(F=12.76)次于森林公園，屬的多樣性(G=3.99)與森林公園相同.游仙校區共記錄鳥類10目34科63種，物種多樣性指數H為3.16，G-F指數為0.62.(圖2；附錄).

3.2 鳥類多樣性與景觀格局的關系

3.2.1 景觀格局多樣性 綿陽師范學院高新校區缺乏人工濕地，主要景觀類型是建筑用地(44.15%)和草地(36.05%)，建筑用地面積最大，其間分布的草地面積小且斑塊數量多，造成景觀破碎化指數和邊緣密度較高.大覺寺山缺乏草地和河流水域，主要景觀類型是農田(50.29%)和林地(37.44%)，其間散布著數個建筑用地和人工濕地的斑塊，邊緣密度和景觀破碎化指數均最低.綿陽師范學院游仙校區具有全部景觀類型，斑塊類型豐富、空間異質性高，其主要景觀類型是建筑用地(57.73%)，人工濕地(1.59%)所占面積和斑塊數均最小.森林公園的河流水域面積最大，除人工濕地

(1.04%)和林地(34.62%)外，其他景觀相對其他調查區域更加均勻，且本區域景觀多樣性和景觀形狀指數也較大，景觀破碎化不明顯.4個調查區域中，人工濕地、林地和農田在大覺寺山分布的斑塊面積均最大(表1；表2).

表2 不同調查區域的景觀類型Tab.2 Landscape types in different area

3.2.2 鳥類多樣性與景觀斑塊特征的關系 所有景觀類型中，建筑用地的總面積和最大斑塊面積均最大，記錄到的鳥類數量(7目28科49種)、鳥類物種多樣性指數H(2.93)、G-F指數(0.49)、對應的科(F=7.11)和屬(G=3.64)的多樣性均低于河流水域和林地.林地的總面積雖次于建筑用地，但記錄到鳥類89種(8目34科)，鳥類物種多樣性指數H(3.13)高于建筑用地，G-F指數(0.74)、科(F=14.60)和屬(G=3.80)的多樣性均最高.河流水域記錄到鳥類56種(9目31科)，鳥類物種多樣性指數最高(H=3.33)，G-F指數(0.56)、科(F=8.52)和屬(G=3.77)的多樣性僅次于林地.農田、草地和人工濕地景觀中記錄的鳥種數分別是36種(6目24科)、34種(5目22科)、30種(6目20科)(圖3).

4 討論

4.1 不同調查區域的鳥類多樣性比較

圖3 不同景觀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

4個調查區域鳥類群落比較顯示，調查區域雖然兩兩相連，但由于景觀特征及在城市中承擔的功能不同，鳥類的種類和數量存在不同程度的差異.高新校區在所有調查區域中邊緣密度最大，景觀破碎化情況最嚴重，并且建筑用地面積大、建筑間鑲嵌的綠地多為人工種植，植被構成單一且較稀疏，鳥類資源相對較少，記錄到的鳥類多為生態位較寬、較適應城市環境的城市伴生種類.大覺寺山雖然景觀異質性低、景觀多樣性指數低，但其具有大塊的林地和農田，景觀破碎化不明顯，并且散布其中的多塊人工濕地(魚塘)也已荒廢，為鳥類提供了充足的食物及良好的繁殖環境，吸引了大量鳥類在此棲息繁殖，也讓很多路經綿陽的遷徙鳥類在此停歇，因此，該區域的鳥類種類及稀有種較多，鳥類物種多樣性指數和G-F指數較高.綿陽師范學院游仙校區雖然建筑用地面積大，但景觀異質性高，內有成片保存較好的喬木林，林地斑塊數量多，且由于是老校區，建筑用地的行道樹為高大喬木，可為鳥類提供停棲場所，因此鳥類多樣性相對高.綿陽市森林公園景觀多樣性豐富、景觀破碎化不明顯、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，因此鳥類物種多樣性指數和G-F指數均最高.

4.2 鳥類多樣性與景觀格局的關系

4個區域的調查結果均表明林地的鳥類資源最豐富，這不僅是因為林地的郁閉度較高，林中難以通行，減小了人為干擾，有利于鳥類更好地繁殖棲息，同時還因為林地中的分層現象明顯，喬木、灌木、草本的復雜性為鳥類提供了更寬的生態位，為不同生態位的鳥類提供了生存空間[23].河流水域的鳥類多樣性指數最高，河流的淺灘為水鳥提供了覓食的場所，同時淺灘和河岸的植被為鳥類提供了棲息的場所.建筑用地雖然人為干擾大，但食物充足，有利于城市伴生種類的生存，因而鳥類多樣性較豐富.人工濕地雖然能夠吸引一定的水鳥，但因為斑塊小且人為干擾較大，鳥類種類仍相對較少.農田生境雖然多分布于林地邊緣，但其斑塊小，缺乏高層植被，且有耕作活動干擾，食物單一，鳥類相對較少.草地的鳥類數量和多樣性均最低，這可能是植被類型單一且缺乏隱蔽性，斑塊破碎化較嚴重，人為干擾較大等原因引起的.

4.3 建議

園林式校園、生態校園已成為校園建設發展的新趨勢[24,25].鳥類多樣性可作為判斷校園環境的一個指標[26]，而校園景觀格局對鳥類的群落多樣性有很大影響.因此，建議校園的綠地規劃，應考慮到高校綠地在城市生態系統中發揮的重要作用.盡可能增加林地和濕地的景觀類型，對不同景觀的斑塊進行合理的搭配，提高景觀異質性；同時也要確保各斑塊不能過分破碎化，特別是要建立林地走廊帶，為鳥類及其他生物提供良好的棲息環境.此外，應加強校園鳥類的長期監測，為城市生態系統鳥類的保護、生態校園的建設提供重要參考.

致謝：

綿陽師范學院“人與自然協會”2018級“愛鳥護鳥組”的同學參與了部分調查工作，特此致謝！

注釋：

① 該文為作者在綿陽師范學院本科階段的實驗數據。