陜西黃河濕地魚塘環境因子對鳥類群落結構的影響

吳逸群 任錦利 楊 鴿 劉 露 楊 浩

(渭南師范學院環境與生命科學學院，陜西 渭南 714000)

在過去兩個世紀，由于城市發展以及農業集約化等人類活動導致大面積的自然濕地被改造為鹽田、魚塘以及水稻田等(Li et al, 2013; 廖華軍等, 2014; 姚云長等, 2016; Zou et al, 2017)。自18世紀以來，自然濕地損失高達87%(Davidson,2014),依賴于濕地生存的水鳥類群面臨嚴峻的威脅(Murray et al, 2015；Bennett et al, 2018; 羅祖奎等, 2019)。為了應對這種轉變，水鳥開始尋找各種類型的人工濕地作為替代棲息地(Murray et al,2010; 余辰星, 2011)。水產魚塘能為水鳥提供充足的食物，而且微環境豐富，是一種很適合水鳥棲息的人工濕地(金杰鋒等, 2008)。同時魚塘也兼顧了當地的社會經濟效益，在我國沿海地區，魚塘已成為人工濕地的重要類型之一(Ma et al, 2009; 余辰星等, 2014)，也是陜西黃河流域濕地資源科學利用的一種重要方式。

陜西省渭南市黃河濕地自然保護區是內陸候鳥遷徙通道上的重要驛站，是我國中、西部國際保護候鳥的主要棲息地之一(吳逸群, 2011)，而保護區近20年來多處被開發成了魚塘等人工濕地。水鳥對魚塘的利用受到多種環境因子的影響(金欣等, 2013; 張美, 2013; 周姍姍, 2016; 張芳等,2018; 曾向武等, 2019)。盡管已有大量研究揭示了這些因子對水鳥棲息地利用的影響，但不同研究地點在環境條件以及水鳥群落時空組成上有很大的差異，導致不同環境因子對水鳥棲息地利用的影響程度也表現出地區性的差異(Colwell et al, 2000)。通過采集陜西黃河濕地自然保護區內魚塘人工濕地環境因子數據，探究不同環境因子對水鳥群落結構的影響，為水鳥及其棲息地的保護提供科學依據。

1 研究區概況

陜西黃河濕地自然保護區位于關中 盆 地 東 端 (34°36′25″～ 35°51′59″ N,110°08′13″～ 110°36′45″ E)，總面積 45 986.0 hm2。保護區內有河流濕地、沼澤濕地和人工濕地3種濕地類型，濕地面積34 387.11 hm2，占保護區總面積的74.78%。其中人工濕地主要有以水產養殖為主的魚塘和以生產蓮藕為主的庫塘兩種類型，魚塘面積7 518.88 hm2，占濕地總面積的21.86%，庫塘面積3 707.95 hm2，占濕地總面積的10.87%(何冰等,2018)。調查保護區內大荔縣、蒲城縣、合陽縣以及韓城市的魚塘，調查魚塘的面積大小不一，最大為33萬m2，最小為5 000 m2。

2 調查方法

2.1 影響因子及測定

影響因子分為環境因子和人為干擾因子。從影響水鳥結構組成及群落變化趨勢等特征的因子中，選擇了明水面積、裸地面積、水藻面積、平均水深以及蘆葦面積5類環境因子。依據車輛流動情況、人為活動情況、調查區內機械物運轉狀況以及粘網張掛情況把人為干擾強度分成Ⅰ～Ⅳ級，Ⅰ級干擾強度最弱，依次遞增，Ⅳ級干擾強度最強。

采用實地勘察方法測量平均水深。魚塘內有投料臺，站在平臺上用線繩綁住重物沉入塘底測量水深，淺水處用鋼卷尺直接測量，每個魚塘選3個測量點，分別是靠近塘邊處、投料臺(靠近魚塘的中心處)和這兩處的中間位置，取3處測量點水深的平均值作為該人工濕地的平均水深，將裸地的水深記為0 cm。蘆葦面積是指每個調查區中超過水面的蘆葦面積，明水面積是指每個調查區中沒有植物分布的明水面面積。

2.2 水鳥調查

一般選擇風力在3級以下的晴朗天氣進行調查，通常為清晨或傍晚。根據情況每2～4人1組沿調查路線行進，采用相機、望遠鏡等工具觀察，并記錄每個調查區內的所有水鳥種類以及數量，無法辨別的鳥類先用相機拍照并記錄鳥類形態特征，之后進行鑒別。鳥類數量統計采用最大值保留法，即從數次調查的同種鳥類統計數值中保留最大值代表該鳥種的數量。數量較大的群體采取集團統計法，將鳥類分為不同的小單元，每個單元分別以5、10或100只個體為單位計數，根據對集團數的統計推算鳥類的總數以及各種類所占百分比。

根據記錄到的某種水鳥個體數量占統計到所有水鳥總數的百分比，確定水鳥多度等級。鳥類種數和鳥類數量的最終數據采取多次記錄的平均值來表示。水鳥百分比＞10%，定義為優勢種；水鳥百分比為1%～10%，定義為常見種；水鳥百分比＜1%，定義為少見種(Howes et al, 1989)。

2.3 數據處理

根據觀察鳥類的種類和數量記錄，計算出各個魚塘的水鳥種類以及數量、Shannon-Wiener多樣性指數、Pielou均勻度指數以及Simpson優勢度指數。為了反映鳥類對生境的需求，按照覓食類群的不同將鳥類分為涉禽(鷺科Ardeidae、鹮科Threskiorothidae、反嘴鷸科Recurvirostridea、鸻科Charadriidae、鷸科Charadriidae)、游禽(鸊鵜科Podicipedidae、鴨科Podicipedidae、秧雞科Podicipedidae、鷗科Podicipedidae)以及在水域附近的其他類(雨燕目APODIFORMES、雀形目PASSERIFORMES、佛法僧目CORACIFORMES)3種類型。

根據實際調查情況，篩選出30個魚塘的有效數據進行分析。采用Pearson相關分析方法，對水鳥群落變量和每個生境因子進行分析，采用多元線性回歸分析(MLR)確定影響水鳥群落特征指標的主要生境因子，得到擬合方程。利用SPSS 25.0軟件，進行數據處理和統計分析。

3 結果與分析

3.1 水鳥種類與數量

本次調查共記錄水鳥40種，隸屬8目15科，共計1 969只(表1)。其中涉禽鳥類數量最多，為1 542只，共計21種；游禽鳥類數量為141只，共計8種；其他類水鳥數量為286只，共計11種。從水鳥種類來看，鸻形目(CHARADRIIFORMES)種類最多，達15種，占種類總數的38.5%。其次為雀形目，有8種，占種類總數的20.5%。從水鳥數量來看，鸻形目數量最多，達1 442只，占總數量的73.2%。其次為鸛形目(CICONlIFORMES)，數量為293只，占總數量的14.9%。優勢種為普通燕鷗(Glareola maldivarum)、反嘴鷸(Recurvirostra avosetta)、黑翅長腳鷸(Himantopus himantopus)，分別占總數量的22.9%、19.1%、15.8%。

表1 魚塘水鳥名錄Table 1 list of Waterbirds in Fish Pond

3.2 水鳥群落多樣性

在30個魚塘中，Shannon-Wiener多樣性指數平均為1.72，最大為3.21，最小為0.28；Pielou均勻度指數平均為0.39，最大為0.74，最小為0.06；Simpson多樣性指數平均為0.60，最大為0.86，最小為0.09。Shannon-Wiener多樣性指數總體上隨著平均水深的升高而降低，隨著魚塘中裸地面積的增加而增加。

3.3 環境因子對水鳥群落的影響

雙變量相關分析結果顯示人為干擾與水鳥數量呈顯著負相關(r=-0.380，P＜0.01)。魚塘中裸地面積與水鳥數量呈顯著正相關(r=0.941，P＜0.01)，平均水深與水鳥數量呈負相關(r=-0.392，P＜0.05)，平均水深與水鳥種類呈負相關(r=-0.388,P＜0.05)。

分別以6個環境因子作為自變量，水鳥數量以及水鳥種類作為因變量完成了逐步回歸分析，結果顯示：魚塘中裸地面積是水鳥數量的顯著預測變量，回 歸 方 程 為 y=17.141+0.01x(n=30，P＜ 0.01)，平均水深是水鳥種類的顯著預測變量，回歸方程為y=7.366-0.02x(n=30，P＜0.05)。

4 討論

本次調查分析結果顯示：對水鳥的數量以及種類的變化呈現相關性的影響因子有魚塘中裸地面積、平均水深以及人為干擾。潮濕的裸地是鸻鷸類等涉禽(特別是小型濱鷸類)的重要棲息地(Warnock et al, 2002)。此次調查中發現，大量的黑翅長腳鷸、反嘴鷸以及磯鷸(Tringa bypoleucos)在松軟的裸地上進行覓食和棲息。因此，魚塘中裸地面積與水鳥的數量呈顯著正相關，Shannon-Wiener指數隨著裸地面積的增加而上升。

人為干擾與水鳥數量呈顯著負相關，人類活動的干擾對水鳥群落特征具有顯著影響(華寧等,2009)。對于面積較大的魚塘，即使在干擾等級較強時，水鳥的數量也能保持在較高水平，其原因是在大面積的魚塘內常有蘆葦分布，可為水鳥提供隱蔽場所，從而減少人為干擾的影響，也可以為它們提供合適的筑巢場所(Sánchez-Zapata et al,2005)。而面積較小的魚塘，人為干擾時，水鳥數量會受到較大影響。

魚塘面積在一定程度上對水鳥群落存在影響。首先，較大面積的魚塘對水鳥的空間容納量大于面積小的魚塘。其次，當魚塘的面積較大時，由于魚塘底部的異質性，往往會同時具有一定面積的深水區、淺水區以及裸露區，環境因子更加復雜，有蘆葦及其它水生植物生長，水鳥有更多的選擇去應對周圍的環境變化，而在較小的魚塘，一旦發生干擾，水鳥便無處可藏，只能飛往其他魚塘。

平均水深與水鳥的種類以及數量之間均呈負相關。水深因子對水鳥群落結構的影響與水鳥的生態習性有關,不同生態習性的水鳥對魚塘的利用不同(趙錦霞等, 2008)。鴨類主要棲息在深水區，鸻鷸類、鷗類、鷺類等鳥類在中等水位區和淺水區棲息，而無水區僅有少數鸻鷸類以及鷺類活動。大量研究結果顯示：水深為影響水鳥種類以及數量的主要因子(金杰鋒等, 2008)，較深水位的魚塘會吸引更多的鳥類。但由于在此次調查中，所觀察到的鴨類數量較少，因此水位較高時，水鳥數量會明顯減少，導致平均水深與水鳥數量以及種類之間的相關性改變，Shannon-Wiener指數也隨著平均水深的升高而降低。

從魚塘的水鳥群落多樣性的分析結果中可以發現，水鳥群落多樣性指數高的魚塘具有平均水深低、有裸地分布和明水面積大的特點，這對提高保護區內水鳥對魚塘的利用起到一定指導作用。