河南董寨自然保護區野外朱鹮繁殖影響因子

盧紹輝, 黃治學, 袁國軍, 蔡德靖, 趙輝, 梅象信, 王晶, 朱家貴,*

河南董寨自然保護區野外朱鹮繁殖影響因子

盧紹輝1, 黃治學2, 袁國軍1, 蔡德靖2, 趙輝1, 梅象信1, 王晶1,3, 朱家貴2,*

1. 河南省林業科學研究院, 鄭州 450000 河南省董寨國家級自然保護管理局, 羅山 464236 淮濱淮南濕地生態系統定位研究站, 淮濱 464400

通采用人工調查, 測量的方法, 記錄了董寨自然保護區內2016—2019年共計49個朱鹮巢穴各項數據, 通過分析獲得朱鹮巢穴所在位置的氣象因子、海拔、郁閉度、巢-覓距、干擾因素等因素與朱鹮窩卵數和繁殖成功率相互關系。結果表明: 董寨自然保護區自2016年野化放飛朱鹮到2019年止, 野外巢穴數量逐漸增加, 營巢區域不斷擴大, 但營巢地點相對集中; 朱鹮選擇筑巢樹種多為馬尾松, 選擇頻次顯著高于黃山松(< 0.05)。氣象因子(溫度和降水量)、朱鹮營巢地海拔、筑巢樹種、營巢地林間郁閉度、巢—覓距及人為干擾因素并不影響朱鹮的窩卵數, 但營巢地海拔(< 0.001)、巢—覓距(= 0.001)顯著影響朱鹮的繁殖成功率, 營巢地海拔越高, 巢—覓距越短, 朱鹮的繁殖成功率越高; 干擾因素中人為干擾對朱鹮繁殖成功率的影響比種間競爭和天敵大, 人為干擾強度越大, 朱鹮的繁殖成功率越低。朱鹮繁殖影響因子的研究為提高董寨自然保護區朱鹮野外繁殖成功率, 當地保護部門更好的保護野外朱鹮提供科學依據。

朱鹮; 營巢地; 影響因子; 窩卵數; 繁殖成功率

0 前言

鳥類通過繁殖產生后代, 并通過出生后的擴散擴大種群的分布區, 從而完成生活史周期的各個階段。鳥類的擴散機制影響種群的動態、遺傳和人口結構[1], 特別是瀕危動物[2]; 另一方面, 鳥類的繁殖擴散受到很多因素的影響, 例如年齡、性別[3-4], 和繁殖成功率等[5-6]。在鳥類的繁殖過程中, 每一個環節如產卵、孵化、育雛和幼鳥出飛都要受到各種環境因子如食物、氣候、天敵、人為干擾等外部因素和物種固有的特征, 如窩卵數、孵化模式、婚配制度和種內競爭等因素的影響, 即鳥類產生后代的能力要受到諸多因素的協同作用。研究發現繁殖成功率是衡量鳥類繁殖成效重要的量化標準。朱鹮()是世界上最稀有的鳥類之一, 被國際自然保護聯盟(IUCN)的紅色名錄列為瀕危物種, 朱鹮在野外的成功繁殖是建立野生種群的關鍵[7-9]。

朱鹮曾廣泛分布于東亞地區, 其數量眾多。但20世紀以來, 由于環境污染、人類獵殺、棲息地破環、天敵危害、卵的受精率低和朱鹮成鳥繁殖期警惕性低等原因造成了野生朱鹮種群數量急劇下降[10-12],俄羅斯、朝鮮半島和日本相繼于20世紀中后期宣布朱鹮滅絕。1981年, 科考人員在陜西洋縣重新發現了世界僅存的7只野生朱鹮, 各級政府高度重視, 隨即開展了一系列的野外保護工作。經過近40年的努力, 中國境內的朱鹮種群數量已達到4400只[13]。目前, 北京、陜西、河南、浙江和四川等地成功建立了朱鹮的人工種群, 野生種群也向歷史棲息地擴展, 現存在的野生種群有陜西的寧陜種群、銅川種群、千陽種群、河南的董寨種群和浙江的德清種群[14-18]。雖然朱鹮種群的擴散和人工繁育取得了巨大的成功, 但由于朱鹮野生種群數量稀少, 且分布范圍狹小, 朱鹮并未脫離瀕危物種的行列, 一旦惡性情況發生, 如: 禽病, 自然災害等, 朱鹮種群將遭受毀滅性的打擊。本文通過調查董寨自然保護區內各種因素對朱鹮野外繁殖成功率的影響, 以期解決再引入工程中朱鹮自然繁育困難的問題, 盡早實現朱鹮脫離瀕臨滅絕的境地。繁殖影響因子的研究也將為開展朱鹮原生地和異地的自然繁育工作及相關科研工作提供有力的保障, 也為其他瀕危物種的保護工作提供參考價值。

1 材料和方法

1.1 研究區的自然概況

董寨國家級自然保護區位于豫鄂兩省交界大別山北麓的信陽市羅山縣南部, 2001年6月, 經國務院批準建立國家級自然保護區, 總面積4.68萬公頃, 為“中國白冠長尾雉之鄉”和“東方寶石—朱鹮重要的人工繁殖及野外棲息地”。

保護區氣候溫暖濕潤, 森林生態系統良好, 生物多樣性豐富, 是重要的珍稀物種資源儲存庫, 分布有高等植物1879種、獸類37種、兩棲爬行類44種、鳥類315種, 譽為“鳥類天堂”, 其中國家重點保護鳥類50種, 列入《中日候鳥保護協定名錄》105種, 鳥類種類占河南省80%, 占全國的23%, 在同一經度或緯度保護區中是較多的, 被列入具有國家和全球意義的區域(A級優先保護區域)、《中國生物多樣性保護行動計劃》中北亞熱帶地區優先保護的生態系統地域和中國人與生物圈保護區網絡成員。

1.2 方法

1.2.1 調查方法

2016—2019年之間觀察到的朱鹮巢穴都在本研究范圍之內。新增加的繁殖巢區通過當地居民和巡護員的觀察確定。產卵期每天觀察, 以確定最初產卵日期、出雛日期和出飛日期, 由于不同年份、巢址和海拔高度的不同, 產卵日期會發生微小的變化, 所以觀察的時間相應改變; 朱鹮的孵化期多為25—31d, 育雛期多為40—45 d[19], 朱鹮產卵期多在2—4月, 出飛期多在4—6月。

河南董寨2016—2019年1—6月的氣象資料由河南省董寨國家級自然保護管理局監測提供。調查記錄了49處營巢地的經緯度、營巢地海拔、營巢樹種、營巢高度、郁閉度、巢—覓距、干擾因素等數據。干擾因素調查可分為: 種間競爭, 如爭奪食物、棲息地和配偶; 天敵威脅, 如蛇、鼬科動物毀卵和幼鳥等; 人為干擾, 如觀鳥、燃放鞭炮、查卵等因素。

繁殖成功率=出飛數/窩卵數*100%

1.2.2 統計方法

所有的統計分析采用統計軟件(SPSS 19.0)進行, 相關統計采用Pearson相關分析, 營巢地海拔高度、郁閉度和巢—覓距對繁殖成功率的影響采用廣義線性模型分析; 統計差異和顯著差異的概率值分別為< 0.05和< 0.01。

2 結果與分析

2.1 朱鹮營巢地分布情況

野外調查發現，2016年至2019年, 朱鹮野外筑巢數量分別為4、9、16、20(包括前一年原有巢穴), 從北緯31°48′19.34″—32°02′ 35.54″, 東經114°11′23.40″—114°23′46.82″, 從原來羅山縣境內擴張到信陽市浉河區, 相鄰的湖北大悟縣地區也有發現; 2016—2019年釋放點與朱鹮筑巢最遠距離分別為15.6 km、17.3 km、19.2 km和25.9 km; 并且朱鹮有在合適營巢地連年營巢的習性, 朱鹮筑巢相對總體擴張距離來說, 相對密集, 并在一個地區集中筑巢, 形成朱鹮群落; 另外, 調查發現朱鹮喜歡在舊巢穴相鄰的適宜樹木上筑造新巢并產卵繁殖, 這也是營巢地分析相對集中的原因之一(圖1)。

2.2 氣象因子(溫度和降水量)對朱鹮繁殖的影響

朱鹮產卵前一個月平均溫度和平均降水量與朱鹮窩卵數(= -0.231,= 0.083;= 0.034,= 0.843)均沒有顯著相關性; 朱鹮出飛前一個月平均溫度和平均降水量與朱鹮繁殖成功率(= 0.073,= 0.671;= 0.067,= 0.696)均沒有顯著相關性(表1)。

2.3 朱鹮營巢地海拔和營巢高度對朱鹮繁殖的影響

隨著董寨自然保護區野生朱鹮數量不斷增多, 營巢地海拔高度不同, 海拔跨度不大。結果表明, 朱鹮營巢地海拔高度(m)與朱鹮窩卵數和出飛數不存在顯著相關(= 0.125= 0.26;= 0.023= 0.61)(表2), 朱鹮營巢地海拔與朱鹮繁殖成功率則具有顯著負相關(= -0.64= 0.04)(表2和圖2), 廣義線性模型分析發現海拔越低, 繁殖成功率越高(= -3.415< 0.001)(表3)。這可能與海拔較低地區, 大量水稻田和龍蝦塘可以供給朱鹮育雛所需食物有關; 此外, 朱鹮營巢高度與朱鹮窩卵數和繁殖成功率均不具顯著相關性(= 0.041= 2.36;= 0.13= 0.57)(表2)。

表1 氣象因子對朱鹮窩卵數和繁殖成功率的影響

Figure 1 Distribution of wild exercising offrom 2016 to 2019

表2 朱鹮巢穴因子與窩卵數及繁殖成功率相關系數

圖2 海拔高度對朱鹮繁殖成功率的影響

Figure 2 Effect of altitude on the breeding success rate of

表3 海拔高度對朱鹮繁殖成功率的影響

2.4 朱鹮巢—覓距對朱鹮繁殖成功率的影響

巢—覓距對朱鹮窩卵數雖然有一定的正相關, 但不顯著, 巢—覓距與朱鹮繁殖成功率則有顯著負相關, 即巢—覓距越遠, 繁殖成功率越低(= -0.72= 0.013), 廣義線性模型分析發現巢—覓距越遠, 繁殖成功率越低(= -5.831= 0.001)(圖3和表4)。

2.5 巢穴郁閉度對朱鹮繁殖的影響

朱鹮巢穴郁閉度對朱鹮窩卵數、出飛數及繁殖成功率有一定的影響, 但影響不大, 相關分析表明, 郁閉度對朱鹮窩卵數和繁殖成功率均沒有顯著相關性(圖4和表2)。

2.6 朱鹮筑巢樹種對朱鹮繁殖成功率的影響

朱鹮對筑巢樹種的選擇較為明確, 多為馬尾松, 也有少數朱鹮筑巢選擇黃山松, 朱鹮筑巢選擇馬尾松: 黃山松的數量比為31: 5, 筑巢高度馬尾松顯著高于黃山松(= 7.41,< 0.05), 但兩個樹種對朱鹮平均窩卵數、出飛數和繁殖成功率均不存在顯著差異(表2)。

圖3 巢—覓距對朱鹮窩卵數和繁殖成功率的影響

Figure 3 Effect of nest-feeding distance on the clutch size and breeding success rate of

表4 巢—覓距對朱鹮窩卵數和繁殖成功率的影響

2.7 干擾因素對朱鹮繁殖成功率的影響

研究表明, 對朱鹮繁殖過程中產生的干擾因素, 主要分為人為干擾、種間競爭和天敵威脅, 從表6可以看出人為干擾對朱鹮平均窩卵數和出飛數沒有顯著影響, 但人為干擾對朱鹮繁殖成功率的影響顯著大于種間競爭和天敵威脅。因為董寨自然保護區內有村落分布, 調查發現, 在朱鹮的繁殖期, 過往車輛的鳴笛聲和節日煙花爆竹聲會使成鳥受到驚嚇而發生雄鳥揮翅阻止雌鳥產卵、親鳥踩踏造成的卵殼破損, 甚至親鳥棄巢的現象。

3 討論

對于晚成鳥, 食物因子是繁殖季節中出現的最主要的限制因素[20-21], 棲息地的變化和地理環境的改變也會對種群繁殖產生一定的影響, 但于曉平的研究發現洋縣北地區氣象因子和海拔對朱鹮窩卵數和繁殖成功率影響較小[22], 這與本文分析董寨氣象因子對朱鹮繁殖影響較小是一致的, 但并不能確定對朱鹮其他繁殖行為是否具有影響。不同海拔營巢的大天鵝的繁殖成功率會出現較大的差異[23], 本文研究發現朱鹮營巢地海拔高度與朱鹮繁殖成功率有顯著負相關, 與李欣海等-研究朱鹮巢址海拔的影響研究結果不一致[24], 這可能與在董寨自然保護區內, 水稻田、龍蝦塘等朱鹮的主要覓食地, 多分布在海拔較低的地區有關。

圖4 朱鹮巢穴郁閉度對朱鹮窩卵數和繁殖成功率的影響

Figure 4 Effect of coverage on the clutch size and breeding success of

表5 筑巢樹種對朱鹮繁殖成功率的影響

表6 干擾因素對朱鹮繁殖成功率的影響

于曉平研究發現朱鹮在洋縣筑巢樹種多為馬尾松和櫟類樹種[22], 本文在董寨調查發現朱鹮筑巢樹種大多為馬尾松只有少數為黃山松, 這主要是與當地馬尾松的覆蓋率遠高于黃山松有關; 馬尾松筑巢高度顯著高于黃山松, 這可能是由于朱鹮為躲避天敵, 如猛禽、蛇和鼬科動物的捕食盡可能選擇在較高的位置筑巢, 而董寨地區的馬尾松樹高普遍高于黃山松; 另外, 我們發現筑巢樹種不影響朱鹮的窩卵數和繁殖成功率, 巢穴郁閉度對朱鹮的窩卵數和繁殖成功率也無顯著影響。但巢—覓距能夠影響朱鹮繁殖成功率, 調查發現巢穴距離覓食地越近, 繁殖成功率越高, 這可能是因為覓食距離越短, 朱鹮親鳥獲得食物越容易, 被天敵發現和捕獲的幾率越低, 幼鳥生存幾率越大, 繁殖成功率越高, 這些結果說明巢—覓距可能是影響朱鹮野外繁殖成功率的關鍵因子。

楊海瓊等(2020)在人工繁育的過程中發現朱鹮受到外界干擾時, 雄性成鳥會變得更為焦躁, 甚至會阻止雌性正常產卵或是將剛產下的卵丟棄[25]。研究發現, 人工種群中朱鹮卵的破損多是由于外界干擾, 親鳥踩踏造成的[26]。此外, 野生種群中的朱鹮受到干擾時, 會發生棄卵離巢的現象[27]。本研究發現人為干擾對朱鹮繁殖成功率具有顯著影響, 甚至造成朱鹮成鳥棄巢后繁殖成功率為零的嚴重后果。在董寨自然保護區內, 朱鹮的繁殖期正值清明節, 當地群眾有燃放鞭炮煙花的習俗, 極大的影響了朱鹮的繁殖, 人為干擾可能是導致朱鹮野外繁殖成功率不高的主要原因。河南董寨自然保護區內有村落分布, 為了減少人為因素對朱鹮繁殖的影響, 當地政府可以通過教育宣傳和建立環境保護利益協調機制來增加當地農戶對朱鹮保護的自覺意識和積極性, 減少人為干擾因素對朱鹮繁殖的影響, 這樣有利于董寨自然保護區朱鹮種群的遠期發展。

除此之外, 種間競爭、天敵威脅也會對鳥類的繁殖產生強烈的影響, 如捕食賊鷗類對花斑鹱卵及雛鳥的捕食導致其大部分個體的繁殖失敗[28]; 企鵝e類的繁殖失敗也應歸咎于其他鳥類的捕食作用[29-30]; 漁鴉對卵和幼雛的捕食對美洲白鹮的繁殖產生了極大的負面影響[31], 我們的研究發現朱鹮種間競爭和天敵(游隼和鷹等)威脅對朱鹮窩卵數和出飛數則沒有顯著影響, 但對繁殖成功率的影響需要進一步的調查和數據統計。

4 結論

本研究結果表明: 自2016年至2019年連續4年在董寨自然保護區的朱鹮野外調查發現, 野外筑巢數量和營巢區域不斷增加, 但營巢地分布相對集中。氣象因子、營巢高度、營巢地林間郁閉度和營巢樹種不影響朱鹮的窩卵數和繁殖成功率。此外, 營巢地海拔、巢—覓距不影響朱鹮的窩卵數, 但營巢地海拔越高, 巢—覓距越短, 朱鹮的繁殖成功率越高, 這可能是因為朱鹮為了躲避天敵而選擇海拔較高的位置筑巢, 而覓食地越近, 覓食相對容易, 雛鳥的存活率也越高。此外, 調查發現, 人為干擾對朱鹮的繁殖成功率的影響顯著, 如何增強當地農戶對朱鹮的保護意愿和積極性對朱鹮的長期保護有著深遠意義。董寨自然保護區朱鹮繁殖影響因子的研究有利于當地保護部門更科學的保護朱鹮, 同時也為其他野生動物的保護提供借鑒。

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Influencing factors on reproduction of wild ofin Dongzhai nature reserve, Henan Province

LU Shaohui1, HUANG Zhixue2, YUAN Guojun1, CAI Dejing2, ZHAO Hui1, MEI Xiangxin1, WANG Jing1,3, ZHU Jiagui2,*

1.,,450008,2.,464236,3.,464400,

The data of 49nests in Dongzhai nature reserve from 2016 to 2019 were recorded by means of artificial investigation and measurement. The relationship between the meteorological factors, altitude, canopy density, nest seeking distance, interference factors and the clutch size, the breeding success rate were obtained through analysis. The results show that since 2016 to 2019 in Dongzhai nature reserve, the number of nests was gradually increasing in the wild and the area of nesting area expanding, but position of nesting was relatively concentrated.was the most of the tree species selected by, and the selection frequency was significantly higher than(<0.05). Meteorological factors (temperature and precipitation), altitude, canopy density, nest seeking distance and human interference factors did not affect the clutch size, but altitude (<0.001) and nest seeking distance(= 0.001) had a greater impact on the breeding success rate ofin the field. The higher altitude, the shorter nest seeking distance was, and the higher breeding success rate was.The human interference had a greater impact on breeding success rate ofthan interspecific competition and natural enemies. The research on the breeding factors ofprovides scientific basis for improving the breeding success rate ofin the wild in Dongzhai nature reserve, and for the local protection department to better protect the wild.

; nest sites; influencing factors; clutch size; breeding success rate

10.14108/j.cnki.1008-8873.2021.06.022

Q958

A

1008-8873(2021)06-184-07

盧紹輝, 黃治學, 袁國軍, 等. 河南董寨自然保護區野外朱鹮繁殖影響因子[J]. 生態科學, 2021, 40(6): 184–190.

LU Shaohui, HUANG Zhixue, YUAN Guojun, et al. Influencing factors the reproduction of wild ofin Dongzhai nature reserve, Henan Province[J]. Ecological Science, 2021, 40(6): 184–190.

2020-05-15;

2020-08-17基金項目:河南省朱鹮人工繁育及野外保護科研項目(21065493)

盧紹輝(1978—), 男, 河南許昌人, 博士, 研究員, 主要從事野生動物保護, E-mail: 563518244@qq.com

通信作者:朱家貴, 男, 高級工程師, 主要從事野生動物保護, E-mail: 944676805@qq.com