大連老鐵山雀形目鳥類環志優勢種數量與氣候因子的相關性分析

王小平 郝志 許爽

摘要 以遼寧蛇島老鐵山國家級自然保護區管理局設置在大連老鐵山地區小東溝環志站的2012—2017年鳥類秋季環志數據為基礎，結合從中國氣象數據網獲得的大連市旅順口區氣溫、降水量、相對濕度、風速和氣壓等氣候數據，應用SPSS 19.0統計軟件對樣本數據通過正態性檢驗對紅脅繡眼鳥、黃喉鹀、燕雀和黃雀4個環志優勢種的環志數量與氣候因子進行相關性分析;同時，也對環志前一年的相關氣候因子進行相關性分析，作為參考和比較。結果表明，只有氣溫、降水量和相對濕度與環志優勢種數量存在顯著相關。氣溫方面，紅脅繡眼鳥相比于其他3種鳥類與氣溫的相關性更顯著。降水量方面，降水量與環志優勢種數量多呈負相關，且環志前一年的降水量與環志優勢種數量同樣存在顯著相關。相對濕度方面，只有當年11月平均相對濕度與黃喉鹀環志數量呈極顯著相關，與其他鳥類并無顯著相關性。比較當年的春季平均氣溫發現，前一年8月的平均氣溫及前一年9月平均降水量等指標與不同的優勢鳥類呈極顯著相關，說明這些氣候因子對雀形目環志優勢種數量有較大影響。此外，環志前一年的氣候對當年環志優勢種數量存在一定的影響，通過比較發現降水量方面更明顯，且上一年度降水量比當年降水量與環志優勢種數量的相關性更顯著，對其影響更大。

關鍵詞 老鐵山;鳥類環志;氣候因子;雀形目;相關性分析

Abstract Based on the data of bird autumn annulus from 2012 to 2017 at Xiaodonggou Annulus Station in Laotie mountain by Administration Bureau of National Conservation of Snake Island and Laotie Mountain， combined the climate data consisit of local temperature， precipitation， relative humidity， wind speed and pressure from the China Meteorological Data Network in Lushunkou District， Dalian， we used SPSS 19.0 analysis software to analyze the correlation between the number of four domniant species through the tested for normality of banding birds Fringilla montifringilla， Carduelis spinus， Zosterops erthropleurus and Emberiza elegans and the climatic factors. The correlation analysis of the relevant climatic factors of the previous year was also used as a reference comparison. The results showed that temperature， precipitation and relative humidity were significantly correlated with the dominant species. In terms of temperature， Zosterops erthropleurus is more correlated with temperature than other three birds.As for precipitation，there was a negative correlation between precipitation and the number of dominant species， and there was also a significant correlation between the precipitation of the previous year and the number of dominant species. In terms of relative humidity，the relative humidity in November of that year had the significant correlation with the rings number of Emberiza elegans，but it had no significant correlation with other birds. But it did make sense in the light of reality.By comparing the average temperature in spring in the past year，it was found that the average temperature in August of last year and the average precipitation in September of last year were significantly correlated with different dominant birds， indicating that these climatic factors had a greater impact on the number of dominant birds in the passerine. In addition， last years climate did had some influences on the number of dominant species in the annulus. By comparison， it was found that the amount of precipitation was more obvious. The precipitation in the previous year was more significant than the correlation between the amount of precipitation in the ring year and the number of dominant birds， its impact is even greater.

Key words Laotie Mountain;Bird banding;Climatic factors;Passerine;Correlation analysis

鳥類作為生態系統的重要組成部分，對氣候和環境改變的反應相當敏感，可作為監測全球氣候變化的一項重要依據[1]，通過對相關氣候數據進行整理分析，可以對鳥類的遷徙情況進行合理預測，從而對鳥類展開更好的保護[2]。大連旅順口區老鐵山地區地處東亞-澳大利西亞鳥類遷飛區，每年都會有大量的鳥類遷徙經此并停歇。小東溝鳥類環志站是遼寧蛇島老鐵山國家級自然保護區管理局設置在老鐵山地區的一處重要鳥類環志站，由于其地理位置的特殊性，這里的山林為鳥類提供了極好的停歇、取食和隱蔽場所，所以在春、秋鳥類遷徙季節大量的鳥類路過此地[3]。已有學者對2000—2004年老鐵山地區雀形目鳥類的秋季遷徙規律進行了初步統計與分析，結果表明氣候條件與鳥類遷徙關系密切，不同年份優勢種及種群數量均不同;鳥類遷徙高峰大都集中在春秋兩季，秋季環志量明顯大于春季，在秋季大都集中在10月中下旬，且有一定的順序性和集群現象，但不同種類遷徙的種群大小又有差別，比如2004年雀形目鳥類的種類和數量均明顯少于前4年[4]。該地區秋季環志量遠多于春季環志量，因此該研究僅對秋季遷徙經此的雀形目鳥類展開分析。筆者結合當地氣候數據，利用SPSS 19.0統計軟件分析2012—2017年秋季小東溝地區雀形目鳥類環志優勢種數量與氣候因子的相關性，并探究環志前一年氣候因子對鳥類遷徙的影響，以期為該地區的鳥類遷徙研究工作提供數據參考;通過觀察老鐵山地區氣象因子的變化來預測鳥類的遷徙情況，為鳥類動態監測提供幫助，使當地管理部門能夠更好、更充分地對遷徙來的鳥類進行保護。

1 研究地概況

老鐵山位于遼東半島最南端，現有林木均為人工次生林，主要有日本黑松（Pinus thunbergii）、赤松（Pinus densiflora）、刺槐（Robinia pseudoacacia）、酸棗（Ziziphus jujuba Mill.）、扁擔木（Grewia parviflora），還有楊柳科（Salicaceae）、榆科（Ulmaceae）和一些果樹等。草本植物種類較多，主要有大油芒（Spodiopogon sibiricus ）、艾（Artemisia argyi）、全葉馬蘭（Kalimeris integrifolia）等[4]。環志地點位于老鐵山地區小東溝環志站（121°09′41″E，38°45′16″N），屬于溫帶亞濕潤季風氣候。該區年平均風速在6.0 m/s以上，以偏北風和偏西風為主，海拔92 m。環志地點植被主要為黑松-刺槐混交林，樹高1.0～10.0 m，另外還有毛白楊（Populus tomentosa）、胡桃樹（Juglans regia）、旱柳（Salix matsudana）等;灌木和草本植物豐富，昆蟲種類和數量較多。由于環志地點位于小東溝水庫附近，鳥類多來此喝水，增加了觸網的概率，更有利于環志工作的開展以及數據的獲得。環志地點位置如圖1所示。

2 研究方法

2.1 調查方法

鳥類數據為小東溝環志站（121°09′41″E，38°45′16″N）2012—2017年鳥類環志數據。當地環志工作主要采用粘網法，每年自9月10日開始、11月10日結束，每天07：30開始、16：00結束，圍繞當地環志站附近水塘的3個方向架設3片粘網（高2.5 m，長10 m，網目為2 cm×2 cm）;每隔30 min記錄捕捉到的鳥類，主要根據羽色、形狀、虹膜顏色、尾羽數量、飛羽特征[5-7]等對鳥的種類進行鑒別，網捕后環志、測量，記錄后放飛，用望遠鏡觀察鳥的活動[8]。

2.2 數據處理方法

通過對收集到的數據進行整理發現，小東溝環志站2012—2017年共環志到雀形目鳥類19科35屬65種17 533只。選取占總環志個體數量5%以上的種為優勢種，共7種，分別為紅脅繡眼鳥（Zosterops erythropleurus）1 165只、紅脅藍尾鴝（Tarsiger cyanurus）1 177只、大山雀（Parus major）1 914只、黃雀（Carduelis spinus）1 918只、煤山雀（Periparus ater）2 021只、黃喉鹀（Emberiza elegans）2 389只、燕雀（Fringilla montifringilla）3 119只，共占環志總數的78%。結合氣溫、降水、風速、相對濕度、氣壓等氣候數據，對優勢種進行相關性分析。大山雀與煤山雀雖然環志數量較多，但波動較大。大山雀在2014年環志數量較大，為1 552只;煤山雀在2015年環志量較大，為1 442只，樣本數據的變化幅度過大，不符合相關性分析要求，所以該研究不對二者進行相關性分析。2012—2017年秋季環志雀形目優勢種鳥類個體數量情況見表1，雀形目環志個體數量組成見圖2，可看出年際間雀形目整體和優勢種個體環志情況的差異。利用SPSS 19.0統計軟件分析氣候數據對秋季環志數量的影響，并進行Pearson相關性分析。其中，P>0.05表示差異不顯著，0.05≤P<0.01表示顯著相關，P≤0.01表示極顯著相關。

樣本數據符合正態分布是進行后續相關性分析的前提。對雀形目環志優勢種數量數據進行正態性檢驗，檢驗結果如表2所示。因為有些鳥類樣本數量較少，因此以ShapiroWilk結果為準，除紅脅藍尾鴝不符合正態分布（P=0.028<0.05）外，其他優勢種均可進行后續相關性分析。

4種優勢鳥類與氣候相關性分析數據量較大，相關性不顯著的數據由于不具統計學意義，對研究沒有參考價值，所以不予列出。

小東溝環志站位于鳥類遷徙的中途停歇地，與當地氣象站點位置較近，而氣候變化可能會對鳥類的物候產生影響，影響主要包括遷徙期的變化、產卵期的變化、種群數量的變化[9]。氣候變化改變了物種的分布和物候，也影響物種的種群變化[10]。此外，物候變化存在一定周期，前一年的氣候變化對第二年的物候同樣有影響。因此，該研究分別對環志當年和前一年的氣候與環志雀形目優勢種數量的關系進行研究分析和比較。降水量、氣溫、相對濕度、風速和氣壓等數據均取自中國氣象數據網大連市旅順口區氣象數據。

該研究對每年1—12月平均氣溫和降水量以及春夏秋冬四季及年平均氣溫和降水量與環志優勢種數量進行相關性分析。因為環志時間為每年9—11月，因此當年12月氣候數據并不具有參考意義。該研究中12月份的氣候數據指標均是指環志前一年的12月份指標，并以前一年12月、當年1月、當年2月的平均氣溫和降水量作為當年冬季平均氣溫和降水量數據。當研究環志前一年的氣候數據與其相關性時，取2011—2016年氣候數據進行相關性分析。

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3 結果與分析

3.1 紅脅繡眼鳥秋季環志量與氣候因子的相關性分析

紅脅繡眼鳥秋季環志量與氣候因子的相關性分析結果如表3、4所示。紅脅繡眼鳥秋季環志量受不同氣候因子的影響較大，與當年2月、6月以及年平均氣溫呈顯著相關，與當年3、4月以及春季平均氣溫呈極顯著相關，且均呈正相關;與2年前的12月平均氣溫和冬季平均氣溫呈顯著相關，與前一年8月平均氣溫呈極顯著相關，均呈正相關。降水量方面，環志量與當年3月、7月、前一年12月及當年年平均降水量呈顯著相關，且呈負相關;與前一年2、9月和2年前的12月平均降水量呈顯著相關，其中與前一年2月降水量呈正相關，與前一年9月及2年前的12月平均降水量呈負相關。

3.2 黃喉鹀秋季環志量與氣候因子的相關性分析

黃喉鹀秋季環志量與氣候因子相關性分析如表5所示，黃喉鹀秋季環志量與各氣溫指標均不存在顯著相關，但與當年夏季平均降水量呈顯著負相關，與前一年平均降水量各指標均不存在顯著相關;11月平均相對濕度與環志量呈極顯著相關。

3.3 燕雀秋季環志量與氣候因子的相關性分析

燕雀秋季環志量與氣候因子相關性分析結果如表6、7所示，燕雀秋季環志量與當年2、4、7月及春季平均氣溫呈顯著相關;與前一年8月平均氣溫呈顯著相關，且呈正相關;與當年3月及年平均降水量呈顯著負相關。

3.4 黃雀秋季環志量與氣候因子的相關性分析 黃雀環志量受氣溫的影響較小，僅與前一年7月份平均降水量呈顯著正相關（P<0.05），相關系數為0.884。

4 討論

從氣溫方面來看，紅脅繡眼鳥受氣溫的影響較大，與當年春季平均氣溫的相關性最顯著且呈正相關，即春季氣溫越高，紅脅繡眼鳥環志量越多。相關研究表明春季氣溫高，植物生長量以及昆蟲的數量也會隨之增加[11-12]，鳥類的食物來源更加充足，使得鳥類種群數量增加，環志數量也會增多，這與該研究結論相符合。黃喉鹀秋季環志量與各氣溫指標均不顯著。燕雀與紅脅繡眼鳥一樣，都是由于秋季氣溫高，植物生長量大，使得鳥類數量增加。黃雀環志量受氣溫的影響較小，無顯著相關。

從降水方面來看，降水量與環志數量多呈負相關，主要是由于環志站位于附近唯一一處水源地，雖然增加了鳥類觸網的概率，但當地降水量增加時，別處的積水也成為了部分鳥類飲水的地點，減少了鳥類觸網的概率，導致環志到的鳥類數量減少。相關研究表明黑龍江帽兒山地區大山雀當夏季降水過多時由于鳥類食物量減少，鳥類食物來源不足，種群數量會隨之減少。另外，雨水會打濕鳥類羽毛，影響鳥類正常的取食、繁殖活動，都會使得種群數量減少，環志到的鳥類數量減少[13]，與該研究結果相符合。

從風速、氣壓、相對濕度方面來看，只有11月平均相對濕度與黃喉鹀環志量呈極顯著相關，但11月臨近環志工作結束，11月份黃喉鹀的平均環志量只占黃喉鹀秋季環志量的15%，而11月的氣候因子對9月和10月份的環志量并沒有影響，因此該結果并沒有實際意義。

綜合4個優勢種相關性分析來看，前一年的氣候數據對當年環志量影響顯著，比如前一年8月的平均氣溫及前一年9月平均降水量等，對雀形目環志優勢種數量均有較大影響。而且通過比較發現環志前一年降水量比當年降水量對環志數量影響更大，更顯著，相關性也更強。

該研究結果表明，不僅當年氣候因子對老鐵山地區雀形目環志優勢鳥類數量存在顯著影響，而且環志前一年的氣候因子同樣影響顯著，為當地鳥類研究提供了新的思路，即在考慮氣候因子對雀形目優勢種遷徙數量影響時，應該將環志前一年的相關氣候因子也考慮在內，并根據已經發現的規律進行合理的預測和判斷。該研究結果也為老鐵山地區的鳥類保護工作提供了數據支持。相關機構對于鳥類的保護應該是長期性工作，并應建立長效、科學的保護機制，可以結合氣候數據建立相關的數據模型來對鳥類的遷徙進行更有依據的預測，從而進行充分準備，更好地進行相應的保護和研究工作。

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