天津市4個濕地保護(hù)區(qū)的鳥類物種多樣性

莫訓(xùn)強(qiáng)，戚露露，賀夢璇，孟偉慶

（1.天津師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，天津300387；2.中國科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院資源與環(huán)境學(xué)院，蘭州730000）

鳥類是濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要指示物種之一.天津地處東亞-澳大利西亞候鳥遷飛路線（the east Asian-Australasian flyway）上，為種類和數(shù)量均極為豐富的鳥類提供了適宜的棲息地，其中最為重要的是4個濕地保護(hù)區(qū)：天津市北大港濕地自然保護(hù)區(qū)、天津市大黃堡濕地自然保護(hù)區(qū)、天津市古海岸與濕地國家級自然保護(hù)區(qū)、天津市團(tuán)泊鳥類自然保護(hù)區(qū)（下文分別簡稱北大港濕地、大黃堡濕地、七里海濕地和團(tuán)泊洼濕地）.近年來，有不少學(xué)者針對天津市的單個地理單元開展了鳥類區(qū)系的研究和鳥類物種多樣性的動態(tài)研究[1-6]，但未就北大港濕地、大黃堡濕地、七里海濕地、團(tuán)泊洼濕地4個濕地保護(hù)區(qū)的鳥類物種多樣性進(jìn)行過系統(tǒng)地橫向分析和比較.隨著濕地保護(hù)和鳥類保育意識的不斷增強(qiáng)，天津市委和市政府逐年加大保護(hù)力度.在此背景下，將4個濕地保護(hù)區(qū)作為一個整體，研究4個濕地保護(hù)區(qū)的鳥類物種多樣性成為迫切需求.

本研究通過借鑒國外學(xué)者Issa[7]對不同生境中野生鳥類的研究方法，得出鳥類群落在不同生境下的物種多樣性差異及棲息狀況，以期系統(tǒng)掌握這4個濕地保護(hù)區(qū)的鳥類物種多樣性及其分布特點(diǎn)，為天津市地區(qū)的鳥類物種多樣性保護(hù)提供基礎(chǔ)資料和理論依據(jù).

1 研究方法

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)為天津市的4個濕地保護(hù)區(qū)，即北大港濕地、大黃堡濕地、七里海濕地和團(tuán)泊洼濕地.4個濕地保護(hù)區(qū)的基本情況及位置如表1和圖1所示.

圖1 天津市4個濕地保護(hù)區(qū)的位置示意圖Fig.1 Location of the four wetland reserves in Tianjin

表1 天津市4個濕地保護(hù)區(qū)的概況Tab.1 Basic characteristics of the four wetland reserves in Tianjin

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究主要通過數(shù)據(jù)分析的方法研究天津市的北大港濕地、大黃堡濕地、七里海濕地和團(tuán)泊洼濕地的鳥類物種多樣性，數(shù)據(jù)來源如表2所示.

表2 數(shù)據(jù)來源Tab.2 Data sources

特別說明：除了表2所列資料外，研究中還參考了其他已公開發(fā)表的文獻(xiàn)資料.

1.3 數(shù)據(jù)分析方法

鳥類群落的物種多樣性指數(shù)常采用標(biāo)準(zhǔn)化的G-F指數(shù)來表征.G-F指數(shù)的計算主要基于已經(jīng)獲得的鳥類名錄中科、屬和種的組成.基于信息測度的Shannon-Wiener指數(shù)可以計算科的物種多樣性DF、屬的物種多樣性DG，從而獲得標(biāo)準(zhǔn)化的G-F指數(shù)[8].主要計算公式為：

式（1）中：m為名錄中的總科數(shù)；DFk為第k科的Shannon-Wiener指數(shù)，其計算公式為：

式（2）中：n為第k科包含的屬數(shù)；pi為名錄中第k科第i屬包含的物種數(shù)占第k科的總種數(shù)的比值.

式（3）中：p為名錄中的總屬數(shù)；qi為名錄中第i屬的物種數(shù)與名錄中的總種數(shù)之比.

注：如果所有的科都是單種科（此時DF=0），則規(guī)定該地區(qū)的G-F指數(shù)為零.

2 結(jié)果與分析

2.1 種類組成

研究結(jié)果顯示，4個濕地保護(hù)區(qū)共記錄到鳥類323種，隸屬22目66科175屬，如圖2所示，詳細(xì)名錄如表3所示.4個濕地保護(hù)區(qū)鳥類的種類組成上，雀形目（Passeriformes）鳥類在科、屬、種層次上均占絕對優(yōu)勢，分別達(dá)到31科、67屬、120種，分別占科、屬、種總數(shù)的46.97%、38.29%和37.15%.4個濕地保護(hù)區(qū)的鳥類以非雀形目為主，占鳥類總種數(shù)的62.85%，這也是其鳥類組成的一個特點(diǎn).

圖2 天津市4個濕地保護(hù)區(qū)的鳥類組成Fig.2 Species composition of bird in the four wetland reserves of Tianjin

表3 天津市4個濕地保護(hù)區(qū)的鳥類名錄Tab.3 Checklist of birds of the four wetland reserves in Tianjin

續(xù)表

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2.2 區(qū)系與居留型組成

從鳥類區(qū)系來看，4個濕地保護(hù)區(qū)的鳥類以古北界種類最多，達(dá)到224種，占總種數(shù)的69.35%；東洋界種類有24種，全北界種類有75種，兩者之和占總種數(shù)的30.65%.由此可見，4個濕地保護(hù)區(qū)的古北界鳥類占優(yōu)勢，表現(xiàn)出濃厚的古北界特色.

從居留型來看，4個濕地保護(hù)區(qū)的鳥類以旅鳥最多（154種，占總種數(shù)的47.68%），其次是夏候鳥（68種，占總種數(shù)的21.05%），再次是冬候鳥（54種，占總種數(shù)的16.72%）.留鳥和迷鳥分別為37種（占總種數(shù)的11.46%）和10種（占總種數(shù)的3.10%）.4個濕地保護(hù)區(qū)是東亞-澳大利西亞鳥類遷徙路線中的重要停歇地，因此呈現(xiàn)出旅鳥成分居多的組成特點(diǎn).

2.3 重點(diǎn)保護(hù)鳥類組成

重點(diǎn)保護(hù)珍稀瀕危鳥類的劃分，主要依據(jù)3個法規(guī)或標(biāo)準(zhǔn)：《中國國家重點(diǎn)保護(hù)野生動物名錄》[9]、華盛頓公約（瀕危野生動植物種國際貿(mào)易公約）的CITES附錄[10]以及世界自然保護(hù)聯(lián)盟瀕危物種紅色名錄（IUCN紅色名錄）[11].天津市4個濕地保護(hù)區(qū)記錄到的重點(diǎn)保護(hù)鳥類和瀕危珍稀鳥類組成如表4所示.

表4 重點(diǎn)保護(hù)和瀕危珍稀鳥類Tab.4 Key protected and endangered rare species

由表4可以看出，本研究共記錄到國家重點(diǎn)保護(hù)鳥類77種，其中包括國家一級重點(diǎn)保護(hù)鳥類23種（占總種數(shù)的7.12%），國家二級重點(diǎn)保護(hù)鳥類54種（占總種數(shù)的16.72%）.在4個濕地保護(hù)區(qū)均有記錄的鳥類共35種，包括疣鼻天鵝、小天鵝、大天鵝、大鴇、白枕鶴和灰鶴等.

2.4 鳥類物種多樣性指數(shù)分析

以每個濕地保護(hù)區(qū)的鳥類科屬種組成作為研究對象，分別計算表征其鳥類物種多樣性的G-F指數(shù)，結(jié)果如表5所示.由表5可以看出，4個濕地保護(hù)區(qū)的鳥類G-F多樣性指數(shù)以七里海濕地的最高，G-F指數(shù)為0.846 1；以團(tuán)泊洼濕地的最低，G-F指數(shù)為0.823 7，可見4個濕地保護(hù)區(qū)的鳥類物種組成上存在有一定差異，但未達(dá)到顯著性水平.

表5 天津市4個濕地保護(hù)區(qū)的鳥類G-F多樣性指數(shù)Tab.5 G-F index of bird in the four wetland reserves in Tianjin

3 討論與結(jié)論

天津市的北大港濕地、大黃堡濕地、七里海濕地、團(tuán)泊洼濕地這4個濕地保護(hù)區(qū)在動物地理區(qū)劃上屬于古北界華北區(qū)，與古北界的東北區(qū)、蒙新區(qū)以及東洋界的華中區(qū)毗鄰，同時處于季風(fēng)性氣候區(qū)內(nèi).該區(qū)域是南北耐濕鳥類的通道，也是古北界和東洋界鳥類分布最寬廣的過渡地帶[12]，由此決定了該研究區(qū)域在鳥類區(qū)系上具有突出的過渡地帶性.本研究共記錄到鳥類323種，隸屬22目、66科、175屬，其中，國家重點(diǎn)保護(hù)鳥類77種，其中國家一級重點(diǎn)保護(hù)鳥類23種（占總種數(shù)的7.12%），Ⅱ級重點(diǎn)保護(hù)鳥類54種（占總種數(shù)的16.72%）.323種鳥類中，古北界種類占總種數(shù)的69.35%，區(qū)系組成呈現(xiàn)出明顯的古北界特征，這與華北地區(qū)的鳥類區(qū)系組成特征相吻合[1，5].典型的古北界鳥類有小天鵝、東方白鸛和紅喉姬鹟等，同時也有一定數(shù)量的全北界鳥類，包括大杜鵑、大白鷺和麻雀等.東洋界鳥類較少，如黑枕黃鸝、水雉和棉鳧等.天津是東亞-澳大利西亞鳥類遷徙過程中的一個重要停歇地，4個濕地保護(hù)區(qū)鳥類居留型的統(tǒng)計結(jié)果呈現(xiàn)出以旅鳥居多的特點(diǎn)（153種，占總種數(shù)的47.37%），這也與華北地區(qū)的鳥類居留型的組成特征相吻合[1，5].4個濕地保護(hù)區(qū)中包含有水庫、原生沼澤、蘆葦洼淀和灘涂等各種生境，這為種類和數(shù)量均極為豐富的鳥類提供了適宜的棲息地，其中包括大量珍稀和重點(diǎn)保護(hù)物種，因此該研究區(qū)域?qū)τ谖覈w徙水鳥的保護(hù)具有重要意義，其濕地環(huán)境的質(zhì)量對遷徙水鳥的生存條件具有重要影響.從G-F指數(shù)來看，不同生境之間的鳥類多樣性存在差異，這與它們的生境異質(zhì)性相關(guān).鳥類能夠識別環(huán)境中的某些特征，并根據(jù)這些特征選擇生活環(huán)境.異質(zhì)性越高，所含小生境越多，就可以滿足更多不同種鳥類對生境的需求，從而支持更多的物種[1].單種科越多，G-F指數(shù)越低的特征[10]，在一定程度上決定了這4個濕地保護(hù)區(qū)鳥類多樣性的大小.北大港濕地、大黃堡濕地、七里海濕地、團(tuán)泊洼濕地這4個濕地保護(hù)區(qū)單種科的數(shù)量分別為20、17、18和16，分別占其總種數(shù)的7.17%、7.76%、6.98%和8%.由此可見，單種科所占比例最大的是團(tuán)泊洼濕地，其次是大黃堡濕地和北大港濕地，最小的是七里海濕地，與其G-F指數(shù)的大小相對應(yīng).對比北大港濕地和七里海濕地的G-F指數(shù)可以看出，北大港濕地鳥類的科、屬、種數(shù)以及F指數(shù)和G指數(shù)均大于七里海濕地的數(shù)值，但它的G-F指數(shù)卻小于七里海濕地.這是因為七里海濕地鳥類在各科的分布相對均勻，54個科中有18個科是單種科，其余均在2種以上；而北大港濕地的物種數(shù)雖然多于七里海濕地，但其分布相對來說均勻性較差，57個科中有20個科是單種科，且278個物種中有39種屬于鴨科，32種屬于鷸科.G-F指數(shù)專門用于反映科、屬的多樣性，所以北大港濕地的G-F指數(shù)相對七里海濕地較低.

島嶼生物地理學(xué)的理論認(rèn)為，物種數(shù)量與分布區(qū)域面積大小呈正比[13]，因為分布區(qū)域大可以降低種間競爭的強(qiáng)度，增加區(qū)域物種出現(xiàn)頻率和單種個體數(shù)[14].4個濕地保護(hù)區(qū)中，團(tuán)泊洼濕地與大黃堡濕地的總面積較小，分別是62.7 km2和112 km2，且生境相對來說較為簡單；七里海濕地與北大港濕地的總面積則比較大，分別是333.38 km2和348.87 km2.這與團(tuán)泊洼濕地和大黃堡濕地的G-F指數(shù)低于七里海濕地和北大港濕地的分析結(jié)果對應(yīng).從棲息地為鳥類提供的食物豐富程度方面來看，七里海濕地為鳥類提供的食物較為豐富，尤其是蟹類、蝦類和魚類等動物性食物較為豐富.由于地勢平坦且水位較淺，上述動物性食物較易于被鳥類捕獲.因而盡管七里海濕地的總面積略小于北大港濕地，但其多樣性指數(shù)卻高于北大港濕地.