湖北七姊妹山國家級自然保護區鳥類多樣性及空間分布格局

陳榮友, 雷耘, 劉昌勇, 李亭亭, 彭宗林, 汪正祥, 5, *

湖北七姊妹山國家級自然保護區鳥類多樣性及空間分布格局

陳榮友1, 2, 雷耘3, 劉昌勇4, 李亭亭1, 彭宗林4, 汪正祥1, 5, *

1. 湖北大學資源環境學院，武漢 430062 2. 長江水資源保護科學研究所，武漢 430051 3. 華中師范大學生命科學學院，武漢，430079 4. 七姊妹山國家級自然保護區管理局, 宣恩 445500 5. 區域開發與環境響應湖北省重點實驗室，武漢 430062

為全面了解七姊妹山國家級自然保護區鳥類資源狀況, 于2018年7月至2019年6月采用樣線法、樣點法, 對保護區鳥類種類, 生境、分布狀況進行調查。結果顯示: (1)保護區有鳥類251種, 隸屬16目52科; 其中, 留鳥128種(51.00%)、夏候鳥80種(31.87%)、冬候鳥27種(10.76%)、旅鳥16種(6.37%)。區內以繁殖鳥類為主, 珍稀瀕危鳥類種類多, 鳥類資源的保護價值高。(2)鳥類區系中, 東洋界物種141種(56.18%)、古北界物種71種(28.29%)、廣布種39種(15.53%), 以東洋界占優勢, 并呈現與古北界、廣布種相混雜的格局。(3)各生境類型中的鳥類豐富度從高到低依次為林地＞灌叢＞河湖濕地＞草地＞村落耕地; 林地與灌叢之間的鳥類群落結構相似性最高, 林地與河湖濕地的最低。(4)保護區鳥類空間分布格局, 在垂直方向上呈單峰模式, 物種豐富度與海拔區段間存在顯著的二次方程關系:=-2.79762+ 22.631+ 32.75(2=0.954,<0.001); 在水平方向上全部鳥類豐富度呈現兩端較低中間較高的分布格局。通過調查分析既豐富了七姊妹山國家級自然保護區和武陵山系的鳥類資料, 也為保護區進行保護決策提供科學依據。

鳥類; 多樣性; 垂直分布; 水平分布; 七姊妹山國家級自然保護區

0 引言

鳥類作為生態系統中的重要成員, 參與系統內的能量流動和物質循環, 既能通過捕食對小型獸類和昆蟲的密度進行制約, 防止生態的失衡, 又可以通過遷徙促進植物種子傳播, 有利于植被的更替, 在維持生態系統平衡和豐富物種多樣性方面發揮重要作用[1]。近年來, 隨著人們對生態環境越來越重視, 由于鳥類對生態環境的變化非常敏感, 通常把鳥類作為環境監測的重要手段, 因而鳥類的多樣性及空間分布的相關研究也逐漸成為了解生態環境方面的研究熱點[2–3]。鳥類多樣性及空間分布格局在不同空間和不同時間范圍內呈現不同分布模式, 主要受氣候、生境、能量、干擾、面積等多種因素相互影響下形成的, 了解不同地區鳥類多樣性和空間分布模式以及潛在的維持機制對于生物多樣性的保護至關重要[4–5]。通過對七姊妹山國家級自然保護區鳥類群落多樣性和空間分布格局的研究, 不僅能夠了解保護區鳥類與棲息地環境之間的關系, 而且對于保護區內鳥類多樣性和珍稀瀕危鳥類的保護都具有非常重要的指導意義[6]。

七姊妹山國家級自然保護區保護區位于我國中亞熱帶向北亞熱帶過渡的區域, 區內自然環境獨特, 地貌類型多樣, 生物多樣性十分豐富[7]。自2008年晉升為國家級自然保護區以來, 保護區一直未開展系統的鳥類資源調查, 只有田凱等于2013年對宣恩縣夏季鳥類進行了調查[8], 而對于該區域系統的鳥類多樣性以及分布格局研究尚未見報道。對鳥類多樣性狀況的認識不足限制了保護區保護管理策略的制訂和保護成效的提升。本研究通過野外調查并結合歷史文獻資料, 對保護區的鳥類名錄進行了較全面的整理、歸納與修訂, 對保護區鳥類空間分布格局進行了分析。本研究為七姊妹山國家級自然保護區的鳥類資源保護以及保護管理策略制訂提供基礎資料, 也進一步豐富了武陵山系的鳥類分布數據。

1 研究區域概況

七姊妹山國家級自然保護區地處武陵山脈余脈, 位于湖北恩施土家族自治州宣恩縣與鶴峰縣交界處, 地理位置為109°38′30″—109°47′00″E, 29°39′30″— 30° 05′15″N(圖1)。保護區最高峰在椿木營鄉的火燒堡, 全區海拔范圍650—2014.5 m, 相對高差為1364.5 m。保護區由七姊妹山和八大公山兩大山系組成, 區內喀斯特峽谷地貌發育明顯, 地勢呈現南北高, 中間低。保護區內有多條溪流, 其中最長的是白水河, 從東北向西南斜穿過保護區后匯入酉水, 蘊含著豐富的水能。該區域屬于典型的中亞熱帶季風濕潤型山地氣候, 受地形因素影響, 氣候垂直分異明顯, 植被類型以常綠落葉闊葉混交林為主體[9]。保護區共有6種土壤類型, 其中黃棕壤是保護區內的主要土壤類型。七姊妹山國家級自然保護區總面積為34550 hm2, 涉及宣恩縣三個鄉鎮, 分別為長潭河侗族鄉、沙道溝鎮、椿木營鄉, 區內不僅蘊含豐富的自然資源, 還擁有獨具特色的民族文化資源[10]。

2 研究方法

2.1 調查方法

根據地形地貌, 植被類型以及人類干擾程度的差異性, 將七姊妹山國家級自然保護區劃分為以下5種生境類型(表1):

Figure 1 Location of study area and line transect

2018年7月至2019年6月之間分為不同季節進行樣線調查, 夏季為2018年7月15日至2018年8月9日, 秋季為2018年9月13日至2018年10月5日, 冬季為2018年12月16日至2019年1月2日, 春季為2019年4月16日至2019年5月3日。在不同季節對每條樣線均進行一次調查?？紤]到取樣的充分性和可達性, 樣線設置時利用地形林相圖和海拔高程圖, 將保護區根據海拔高程范圍分為8個海拔段, 共設置了24條樣線(圖1)。為了避免生境重復調查, 各條樣線之間不重復, 同時為了盡可能的獲取每一海拔段物種的最大數, 在不同的海拔段各布設樣線3條, 樣線長2—5 km, 覆蓋到保護區多種生境。根據鳥類活動特性, 調查時間主要選擇晴朗天氣時的清晨和傍晚進行, 由3—4人組成觀測小組, 分別利用寶羅長焦鏡頭相機和普徠雙筒高倍望遠鏡, 對樣線兩邊各50 m內可見到的鳥類、鳥巢、羽毛等信息進行拍攝和野外觀察, 并對所拍照片資料進行物種鑒定。在樣線內以2 km·h-1的速度勻速徒步行走, 對所見鳥類、個體數量、所聽鳥鳴聲、生境變化、植被特征等信息通過樣線表進行記錄, 運用GPS工具測定其經緯度和海拔高度變化, 再進行統計分析, 最終全區調查樣線的總長度為103.2 km。在視線受限的林地生境中, 在不同海拔梯度, 設置20個固定觀測樣點, 樣點間隔距離大于500 m, 安裝紅外監控相機, 補充記錄。

另外結合實地調查和公開發表的保護區內相關鳥類文獻, 書籍以及內部刊物和未發表的資料對保護區內鳥類資源進行分析評估[10–12]。

2.2 研究方法

2.2.1 物種鑒定及分布狀況

將2012—2019年之間在保護區內拍攝的資料與調查期間拍到的照片進行整理匯總, 參考《中國鳥類圖鑒》對所拍攝的照片、視頻, 進行物種鑒定[13]。依據《中國鳥類分類與分布名錄》(第二版)對物種進行系統分類[14], 以及參考《國家重點保護野生動物名錄》和《中國脊椎動物紅色名錄》以及《瀕危野生動植物種國際貿易公約》(CITES)對珍稀保護物種進行檢索[15–17]。通過《國家保護的有益的或者有重要經濟、科學研究價值的陸生野生動物名錄》對三有鳥類進行分類[18]。根據《中國動物地理》對物種進行地理區系、分布型以及生態類群劃分[19]。最后整理形成七姊妹山保護區鳥類名錄及進行生態類群、區系地理、分布型特征分析。

2.2.2 鳥類群落多樣性與相似性比較

本文對不同生境和不同季節鳥類群落的目科種進行多樣性評價, 主要運用樣線調查中對鳥類種類和數量的記錄, 分別使用Shannon-Wiener多樣性指數(H)、Simpson優勢度指數(C)、Pielou均勻度指數(J)、Margalef豐富度指數(R), 對于不同群落鳥類物種相似度分析采用Sorenson相似性指數(S)進行計算[20–21]。

2.2.3 豐富度格局分析

垂直方向上, 鳥類豐富度的分布格局僅采用樣線調查法的數據, 將8個海拔段內記錄的物種數據和高程信息, 運用插值物種豐富度的方法進行分析。插值物種豐富度的計算是先通過野外觀察, 獲取物種在垂直方向上實際分布的海拔上限和海拔下限, 再運用插值法的原理, 將每一物種分布上限至下限之間的地段, 作為該物種的分布區間, 進而根據對保護區已劃分的海拔段與物種分布區間進行疊加, 統計出每個海拔段內的鳥類物種數, 運用SPSS25.0進行非線性擬合, 得出鳥類豐富度的垂直分布格局[22]。

水平方向上, 鳥類豐富度空間分布格局使用樣線調查、文獻記錄、訪問的物種數據, 建立保護區物種分布數據庫, 在平面上運用網格進行分析。首先利用ArcGIS5.3軟件將保護區劃分為1547個500 m×500 m的等面積柵格網格圖層, 將網格圖層與數字化植被圖和高程圖進行疊加分析, 得到每個網格對應的生境類型與海拔的屬性表, 再通過數據庫進行物種分布信息的匹配, 獲得數字化物種分布圖[23–24]。在進行物種豐富度統計時, 把單個小網格作為一個基本單元, 首先利用整個保護區的柵格網格圖層, 以按表格提取的方法, 將單個物種的分布圖與網格圖層進行疊加分析, 逐步得出所有物種在每個網格內中出現的情況, 最后把每個網格中出現的鳥類物種數, 來作為的物種豐富度值。

3 結果與分析

3.1 物種組成

本次在保護區的調查, 記錄到鳥類251種, 分屬于16目52科。從鳥類的目和科的分類上看, 包含鳥類物種數位于前三位的目和科, 依次是雀形目()156種、隼形目()21種、雁形目()13種與鶇科()26種、畫眉科()24種、鶯科(ae)17種, 其中雀形目中的鳥類科數最多, 有30科, 占保護區鳥類總科數的57.69%, 在保護區鳥類資源中占絕對優勢。保護區單種目、科較多, 屬于單種目有3目, 占總目數18.75%, 分別是鷉目()、戴勝目()、夜鷹目(); 屬于單種科的有19科, 占總科數的37.25%, 分別是葉鵯科()、王鹟科()、草鸮科()等。鳥類調查過程中, 通過樣線法拍攝到照片有149種, 調查訪問的75種, 資料記載的225種, 有26種為保護區新記錄種, 隸屬6目14科。中國特有種鳥類有9種, 分別是紅腹錦雞()、白眶鴉雀()、寶興歌鶇(s)、橙翅噪鹛()、灰胸竹雞()、黃腹山雀()、棕噪鹛 ()、白冠長尾雉 ()、酒紅朱雀(s)。另外, 從生態習性上劃分, 保護區所有鳥類可以分為6個生態類群, 按種類多少依次為鳴禽156種、猛禽32種、攀禽22種、涉禽15種、游禽14種、陸禽12種。

從保護級別來看, 屬于國家Ⅰ級重點保護鳥類1種, 金雕(), 國家級Ⅱ重點保護鳥類39種, 包括灰臉鵟鷹()、紅翅綠鳩()、紅腹角雉()等; 三有鳥類163種; 被列入《瀕危野生動植物種國際貿易公約》(CITES)附錄Ⅰ的有1種, 即游隼(), 附錄Ⅱ 33種, 包括松雀鷹(), 紅嘴相思鳥()、鷹鸮()等; 在《中國脊椎動物紅色名錄》中被收錄為受威脅物種有35種, 分為瀕危(EN)3種, 易危(VU)3種, 近危(NT)29種。

3.2 區系與居留型

保護區調查到的鳥類地理成分分為3類(圖2), 其中東洋界141種、古北界71種、廣布種39種, 分別占保護區鳥類總數56.18%、28.29%、15.53%。其區系特征以東洋界占優勢, 并呈現與古北界、廣布種相混雜的格局。從鳥類分布型來看, 保護區鳥類所屬分布型較為豐富, 種類由高到低依次為東洋型100種, 北方型57種, 南中國型37種, 東北型26種, 全北型和喜馬拉雅-橫斷山區型19種, 舊大陸-亞熱帶型8種, 中亞型4種。在居留型上, 保護區留鳥的種類最多, 所占比例最高, 依次為留鳥128種、夏候鳥80種、冬候鳥27種、旅鳥16種, 分別占保護區鳥類總數的51.00%、31.87%、10.76%、6.37%。其中保護區內留鳥和夏候鳥共有208種, 占保護區鳥類總數的82.87%, 繁殖鳥(留鳥和夏候鳥)在保護區鳥類資源中占主體地位。

3.3 鳥類多樣性與相似性分析

3.3.1 不同生境鳥類群落多樣性

根據樣線調查, 把保護區5種生境中實際記錄到的149種鳥類進行分析, 結果顯示(表2): 林地與村落耕地之間物種數差異最大, 林地生境中鳥類物種數最多為88種, 占樣線記錄總數的59.06%, 最低的是村落耕地為21種, 占樣線記錄總數的14.09%, 種數依次是林地>灌叢>河湖濕地>草地>村落耕地, 同時, 不同生境中的鳥類群落多樣性指數和豐富度指數與物種數排序結果具有一致性; 優勢度指數依次為村落耕地>河湖濕地>灌叢>草地>林地; 均勻度指數依次為河湖濕地>灌叢>林地>草地>村落耕地。不同生境鳥類群落結構相似性分析結果顯示(表3): 不同生境鳥類群落兩兩組合之后的物種間相似性存在較大差異, 在所有生境組合中, 林地與灌從之間的鳥類相似性指數最高, 共有種為37種, 而林地與河湖濕地這兩類環境中鳥類相似性最低, 共有種僅為10種。

3.3.2 不同季節鳥類群落多樣性分析

在不同季節中, 通過對不同季節鳥類群落之間的變化進行比較, 結果顯示(表4): 保護區內鳥類群落的目、科、種的數量以及多樣性參數隨季節變化也存在較大差異, 夏季與冬季之間差異最大。從物種組成上看, 夏季鳥類物種最豐富, 有12目32科78種, 其次是秋季和春季, 分別有10目25科61種和9目22科45種, 冬季最少為5目15科29種。在不同季節鳥類群落的生態參數上, 多樣性指數和豐富度指數隨季節變化具有一致性, 多樣性指數和豐富度指數最高的均為夏季, 最低的均為冬季, 不同季節中依次為夏季>春季>秋季>冬季, 而優勢度指數最高的則是在冬季, 最低的在夏季, 不同季節中優勢度指數依次是冬季>春季>秋季>夏季。均勻性指數最高的則是在秋季, 最低為冬季, 依次秋季>夏季>春季>冬季。通過把不同季節鳥類群落中的共有種提取出來, 進行相似性分析, 結果顯示(表5): 共有種最多的是夏季與春季, 為43種, 兩個季節之間的相似性指數也最高, 為0.618; 其次為春季與秋季, 共有種為27種, 相似性指數為0.509; 夏季與冬季之間共有種最少, 為13種, 相似性指數也最低, 為0.242。

注: C, 北方型; D, 中亞型; H, 喜馬拉雅-橫斷山型; M, 東北型; S, 南中國型; W, 東洋型; Q, 舊大陸熱帶-亞熱帶型; T, 合計。

Figure 2 Statistical result of bird fauna and distribution type

表2 不同生境鳥類群落結構參數

表3 不同生境鳥類群落相似性指數比較

表4 不同季節鳥類群落結構參數

表5 不同季節鳥類群落相似性指數比較

3.4 鳥類空間分布格局

3.4.1 鳥類豐富度垂直分布格局

對鳥類豐富度的垂直分布格局進行統計分析, 結果顯示(圖3): 鳥類垂直分布整體呈單峰模式, 隨海拔升高, 鳥類物種豐富度先增加后逐漸下降, 鳥類物種豐富度的峰值出現在900—1700 m的中海拔段內, 而在低海拔段和高海拔段的鳥類豐富度都處于較低水平。鳥類物種豐富度與海拔區段的非線性擬合分析表明, 鳥類物種豐富度與海拔區段之間存在顯著的二次方程: y= -2.7976x2+ 22.631x + 32.75(R2=0.954, P<0.001)。

注: A, 500—700 m; B, 700—900 m; C, 900—1100 m;D, 1100—1300 m; E, 1300—1500 m; F, 1500—1700 m;G, 1700—1900 m; H, 1900—2100 m。

Figure 3 Relationship between richness of birds species and altitude

3.4.2 鳥類豐富度水平分布格局

保護區全部鳥類豐富度最高的主要在七姊妹山和八大公山的中海拔山地(圖4a), 最低豐富度區域主要在東北部與東南部高海拔的地區。國家重點保護鳥類豐富度最高的區域與全部鳥類豐富度最低的區域分布位置趨同, 面積較小, 呈小斑塊狀, 而國家重點保護鳥類豐富度最低的區域, 面積較大, 呈條塊狀, 在保護區分布較分散, 這與CITES附錄I、II中鳥類豐富度分布格局具有一致性。將全部鳥類豐富度與瀕危保護鳥類(圖4b, c)三者的網格圖層進行疊加后分析比較, 前者與后兩者之間在豐富度位置分布上存在較大的差異, 即在保護區內全部鳥類豐富度較高的中部區域, 瀕危保護鳥類的豐富度并不突出。瀕危保護鳥類豐富度較高的區域主要集中在保護區南北兩端的高海拔地區, 北部在七姊妹山的東北部頂峰火燒堡、黃柏營等地, 南部在八大公山的東南部, 都是在海拔較高、植被較為簡單的高山灌草叢。

4 討論

4.1 保護區鳥類組成與數量變化

本次調查到七姊妹山國家級自然保護區的鳥類有16目52科251種。保護區內鳥類總數占全省鳥類總數的48.18%, 占全國鳥類總數的18.31%[25]。保護區鳥類從生態習性上劃分, 鳴禽和猛禽占優勢, 這種生態類型與保護區獨特的森林生態環境有密切關系, 這也體現了保護區鳥類具有森林鳥類的特征。在野外實際調查到200種, 占保護區鳥類總物種數的79.68%, 其中包括拍到照片的有149種, 訪問獲取的75種, 另有51種未記錄到, 還需要保護區進一步調查和確認。較之于前的調查結果, 本次調查更為全面, 調查的范圍基本覆蓋保護區不同海拔和生境。在調查過程中, 通過使用攝像機拍照和紅外相機野外監測, 使得此次調查鳥類種數增加了26種, 均拍攝到照片進行鑒定, 隸屬6目14科, 在科這一級水平上, 鶇科種類最豐富有8種。保護區鳥類不僅物種豐富, 多樣性指數高, 而且珍稀保護鳥類多。全國鳥類中被列入國家Ⅰ、Ⅱ級保護鳥種共有225種, 其中在湖北省有分布的共88種, 而保護區就有40種, 分別占全國的17.78%和全省的45.45%; 被列入《中國脊椎動物紅色名錄》的受威脅物種有35種, 共占保護區的13.94%, 保護區鳥類受威脅物種比例高于國家水平[26]。由此可知, 七姊妹山國家級自然保護區鳥類物種較豐富, 擁有較高的生物多樣性, 包含著多種珍稀瀕危物種, 具有較大的保護價值, 應加強對保護區鳥類資源的有效保護和動態監測。

注: a, 全部鳥類; b, 國家重點保護鳥類; c, CITES附錄I、II中的鳥類。

Figure 4 Horizontal distribution patterns of richness of bird species

4.2 保護區鳥類區系與居留型

傳統觀點認為古北界與東洋界在中國的邊界在北緯30°附近[27], 保護區鳥類區系特征以東洋界占優勢, 并呈現與古北界、廣布種相混雜的格局。這一格局的形成與保護區所處地理位置在分界線附近有關。在鳥類分布型上, 保護區鳥類中東洋型物種最多, 其次為北方型、中亞型物種最少, 沒有高地型物種分布。保護區處在我國第二階梯向第三階梯的過渡區域, 且與青藏高原以及中亞地區相隔較遠, 正是這種特殊的地理位置才形成了上述這種物種分布型格局。居留型是以繁殖鳥占主體, 留鳥和夏候鳥加起來占總數的82.87%, 所占比例非常高。這正是因為保護區生態環境較好, 森林覆蓋率高, 植被類型多樣[11], 不僅能滿足留鳥的要求, 也能滿足較多候鳥的要求, 使得保護區鳥類具有穩定的多樣性。

4.3 鳥類群落多樣性變化

生境中的植被特征以及異質化被認為是決定鳥類群落多樣性重要的因素[28]。保護區鳥類豐富度從高到低依次是林地、灌叢、河湖濕地、草地、村落耕地。林地生境中鳥類多樣性指數和豐富度指數也最高, 這也可能由于森林生境的空間異質性高, 內部結構復雜, 擁有更多的小生境及小氣候條件, 生產力高, 能提供豐富的食物資源, 進而滿足更多具有不同生態位的鳥類需要。林地生境結構相比同質化的灌叢、草地能支持更高的鳥類多樣性。而村落耕地這類生境中物種則是最低, 主要是由于高山蔬菜種植之類的農業生產、采伐樹木等人為活動進行植被破壞, 使得空間結構單一, 對鳥類的繁殖、棲息產生了不利的影響。在不同生境的相似性比較中, 林地與灌叢中鳥類物種相似性最高, 這可能由于兩種生境在保護區分布具有一致性, 相互交錯分布, 而林地與河湖濕地之間鳥類群落相似性最低, 則是因為兩種生境差異性較大。在調查中發現保護區夏季鳥類豐富度最高, 且春季與夏季之間鳥類種類相似性高, 主要是因為夏候鳥種類較多, 春季遷入的夏候鳥大部分在保護區繁殖, 夏季仍留在當地育雛, 導致春、夏兩季鳥類共有種多, 相似性指數高。鳥類會在不同季節進行遷徙, 是對溫度和植被的變化而采取的一種適應生態環境變化的對策, 主要是為了尋求適宜的棲息地環境和豐富的食物來源, 使得保護區的鳥類種群結構和數量在不同季節發生較大的變化。

4.4 鳥類物種豐富度分布格局成因

在山地區域中, 溫度、地貌、面積、海拔相對高度差以及物種分布限制區這些因素隨海拔高度的變化而變化, 相互作用于山地物種的豐富度分布格局[29–30]。本研究發現七姊妹山國家級自然保護區內鳥類物種豐富度沿海拔梯度呈先增加后降低的趨勢, 峰值出現在海拔900—1700 m, 具有顯著的垂直格局, 這與McCain在研究全球鳥類分布四大模式中的單峰模式一致[31], 這一類型分布格局與我國多數地區鳥類物種分布格局研究結果相似[32–33]。在鳥類單峰模式的研究中, 水熱條件在空間上的組合狀況的差異性是促使該種模式形成的重要因素[34]。在局部山地小尺度上, 不同的植被類型受水熱條件的影響決定了鳥類的食物狀況, 本區域為典型的中亞熱帶季風濕潤型山地氣候, 在保護區900—1700 m中海拔范圍內, 水熱條件組合較好, 主要以常綠落葉闊葉混交林為主, 植物多樣性高, 能為多種鳥類生存提供多樣化的食物資源[34–35], 從而促使該海拔范圍成為物種豐富度高的區域, 在實際觀察中, 既有以食蟲為主的啄木鳥科鳥類和食果為主的鵯科鳥類, 以及食草籽為主的雀科鳥類在該段均較為常見, 也有少數以小型獸類為食的鷹科鳥類以及以魚蝦為食的水鳥在此段被記錄[13]。人類干擾和生境的破碎也是影響鳥類垂直分布的重要方面, 在保護區900 m以下區域, 分布的居民點較多, 人類活動干擾的強度大, 植被主要以河谷地帶稀疏灌木草叢為主, 受農業生產的影響, 生境較為破碎, 僅適合一些水鳥和高適應于人類強干擾的鳥類分布[36]。在1700 m以上的區域, 多為山峰峽谷地形, 水熱條件組合較差, 植被以高山灌草叢為主, 植被類型簡單, 鳥類受食物和棲息環境的限制, 因而在此段分布物種較少[37–38]。保護區內含八大公山和七姊妹山兩大山系, 海拔跨度大, 鳥類豐富度高區域都在較高山脈海拔中間段部分, 這也剛好印證了Colwell提出的中域效應[39], 即地理區域邊界對物種分布邊界的限制作用和對物種豐富度分布格局的影響。水平方向上, 保護區全部鳥類空間分布格局呈現兩端較低, 中間較高的模式, 最高值區域主要分布在七姊妹山和八大公山的中海拔山地, 而最低值區域則主要在保護區內東北、東南部較高海拔的山頂, 總體上是保護區中部高于南北兩端。這可能是與保護區的植被分布特征有關, 高值區域植被以常綠落葉闊葉混交林為主, 且森林植被完整性好, 面積大, 能提供鳥類良好的棲息地, 而河谷地帶與山峰在保護區內面積較小, 植被較為單一。珍稀保護鳥類分布格局則是與之相反, 由于不同物種在生境選擇策略上的差別是造成分布區域分布差異的重要因素[40], 在野外調查發現瀕危保護的鳥類, 如金雕、禿鷲()、大鵟()等大型猛禽, 在生境利用上更偏好于高海拔開闊的高山環境。

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Bird diversity and spatial distribution pattern in Qizimei Mountain National Nature Reserve, Hubei Province

CHEN Rongyou1, 2, LEI Yun3, LIU Changyong4, LI Tingting1, PENG Zonglin4, WANG Zhengxiang1, 5, *

1.,,430062,2.,430051,3.,,430079,4.445500,5.,430062,

In order to fully understand bird resources in Qizimei Mountain National Nature Reserve, the species, habitat and distribution of birds within this region were investigated using the line transect method and sampling point method from July 2018 to June 2019. Results show that: (1) there are 251 species of birds in this nature reserve, belonging to 16 orders and 52 families. Among which, the resident birds have 128 species (accounting for 51.00% of the total species), the summer migrant birds have 80 species (31.87%), the winter migrant birds have 27 species (10.76%), and the tourist birds have 16 species(6.37%). Breeding birds are dominant types in the nature reserve; besides, there are many species of rare and endangered birds, contributing to high protection value of Qizimei Mountain National Nature Reserve. (2) Floristic analysis shows 141 species have a oriental distribution (accounting for 56.18% of the total species), 71 species have a palaearctic distribution (28.29%), and 39 species have a widespread distribution (15.53%), suggesting that birds fauna is dominated by oriental species but mixed with paleoarctic species and widespread species. (3) Habitat analysis shows that the order of habitats from the highest bioversity to lowest bioversity is forest land, shrub land, wetland, grassland, villages and cultivated land, respectively, with the highest similarity between the bird community structure of forest land and that of shrub land, while the lowest between the bird community structure of forest land and that of wetland. (4) Vertical distribution pattern of birds in the nature reserve shows the unimodal pattern with increasing altitude, and there is a significant quadratic relationship between species richness and altitude:= -2.79762+ 22.631+ 32.75(2= 0.954,< 0.001); in the horizontal direction, the abundance of all birds shows a similar distribution pattern with lower on both ends while higher in the middle area.This study enriched the bird data for both Qizimei Mountain National Nature Reserve and Wuling Mountains, besides, it also provided scientific basis for protection policy making for the nature reserve.

birds; diversity; vertical distribution; horizontal distribution; Qizimei Mountain National Nature Reserve

10.14108/j.cnki.1008-8873.2021.05.007

Q958.1

A

1008-8873(2021)05-049-10

2020-04-22;

2021-08-29基金項目:國家自然科學基金項目(41471041); 湖北省科技創新重大項目(2017ABA161); 湖北省中央引導地方科技發展專項(2019ZYYD050)

陳榮友(1994—), 男, 湖北黃岡人, 碩士, 主要從事動物多樣性研究, E-mail: 895176160@qq.com

通信作者:汪正祥, 博士, 教授, 主要從事生物多樣性保護研究, E-mail: wangzx66@hubu.edu.cn

陳榮友, 雷耘, 劉昌勇, 等. 湖北七姊妹山國家級自然保護區鳥類多樣性及空間分布格局[J]. 生態科學, 2021, 40(5): 49–58.

CHEN Rongyou, LEI Yun,LIU Changyong, et al. Bird diversity and spatial distribution pattern in Qizimei Mountain National Nature Reserve, Hubei Province[J]. Ecological Science, 2021, 40(5): 49–58.