銀川市中心城區不同濱水綠地的鳥類群落結構差異*

吳小輝 劉 暉 王晶懋 齊佳樂

西安建筑科技大學建筑學院 西安 710055

城市濱水綠地是城市中水體與綠地的交錯區，水陸交匯塑造了濱水綠地多樣化的生態環境[1-2]，使濱水綠地成為城市中生物多樣性最高的區域[3-4]。鳥類群落是城市生態系統的重要組成部分，且鳥類在城市生態系統中處于食物鏈的高級營養級，鳥類多樣性決定食物鏈下層生物的狀態[3]，是城市生態系統健康的重要指示物種[5-6]。研究顯示，針對銀川城市濱水綠地鳥類群落的研究多側重遠郊的近自然或半自然區域，如李元剛和李志剛[7]通過對銀川市遠郊區濱水綠地野生鳥類的調查，分析了影響鳥類物種多樣性的環境因子；呂金虎等[8]、段海玲等[9]提出銀川市遠郊區濕地野生鳥類的保護策略及管理措施。僅有杜天奎等[10]研究了銀川市近郊區的閱海國家濕地公園春季鳥類多樣性及群落組成。目前，針對銀川市中心城區濱水綠地鳥類群落多樣性的研究較少，尤其缺乏建成區不同濱水綠地類型的鳥類群落多樣性研究，而這類在人工建設環境中貫穿或嵌入的濱水綠地實際是城市居民日常生活最容易接觸和感知的自然生物棲息空間[11]，其中鳥類多樣性和豐富度的提高可改善城市居民的福祉[12-13]。銀川市是我國西部唯一的國際濕地城市，是西北干旱地區生態本底較好的綠洲城市[14-15]，是我國西部和東亞-澳大利亞候鳥遷徙路線上的中轉站，鳥類資源豐富，文獻記錄的鳥類有17目47科320種[16]。因此，銀川市中心城區濱水綠地鳥類群落組成與群落結構差異研究在銀川市“生態立市”和“宜居城市”目標主導下的城市濱水綠地建設中具有重要現實意義，是認識鳥類對銀川城市環境適應機制的研究基礎，也為銀川市中心城區野生鳥類群落的保護與恢復提供參考。

1 研究區概況

銀川市(38°17′—38°39′N，105°50′—106°41′E)位于寧夏平原中部，西依賀蘭山，東臨黃河；地勢西南部高，東北部低；屬于溫帶大陸性氣候，年均氣溫為10.8℃，年均降水量154.9 mm。2015年，銀川市湖泊濕地面積達7.1×104hm2[17]，市區濕地率為10.65%。本文選定銀川市中心城區中16個具有代表性的濱水綠地為研究區域，其中5個處于近郊區，11個處于建成區。根據系統聚類分析結果，結合規劃設計需求，將這16個濱水綠地劃分為分別處于近郊區和建成區的3類濱水綠地類型(圖1)，分別為大面積塊狀濱水綠地(Large areas of waterfront green space，LA-WGS)、中等面積塊狀濱水綠地(Medium areas of waterfront green space，MA-WGS)和帶狀濱水綠地(Waterfront green belt，WGB)。其中，地塊2、12、15和16為建成區LA-WGS；地塊4、13和14為建成區MA-WGS；地塊3、5、6和7為建成區WGB。地塊1為近郊區LA-WGS；地塊11為近郊區MA-WGS；地塊8、9和10為近郊區WGB。建成區LA-WGS、MA-WGS、WGB與近郊區LAWGS、MA-WGS和WGB的面積均值分別為239、61、23 hm2和1 190、46、24 hm2。研究選擇的濱水綠地具有不同用地面積，且分布于城市建成區與近郊區的不同區位，對于研究不同濱水綠地類型的鳥類群落結構具有一定的代表性。

圖1 不同濱水綠地類型空間格局示意

2 研究方法

2.1 調研方法

2020年8月—2021年7月，采用樣線法對調查區域鳥類群落進行調查，除2021年1月受新冠肺炎疫情影響無法調查外，每月選擇晴朗無風天氣調查1次，為期3 d。調查者以1～1.5 km·h-1的速度沿樣線行進，使用望遠鏡(10×42單筒和雙筒)、數碼相機和錄音筆記錄樣線兩側50 m范圍內看到、聽到和拍到的鳥類，對同向飛過樣線但未停留的鳥類不做記錄。依據《中國鳥類分類與分布名錄》[18]和《中國動物地理》[19]確定鳥類種類、居留型和地理區系。

2.2 數據處理

鳥類的頻率指數采用遇見頻率指數估計法，將每種鳥遇見的百分率(R)與平均每天遇見該種鳥數量(B)的乘積(RB)作為指數進行數量等級劃分，計算公式如下:

當RB≥40為優勢種，5≤RB＜40為常見種，RB＜5為稀有種[20]。

鳥類豐富度采用Patrick指數，即類群數表征。鳥類群落多樣性指數采用Shannon-Wiener指數和Pielou均勻度指數，計算公式分別為:

式(3)中，Pi為第i個種的個體數占群落總個體數的比率；式(4)中，S為類群數。

鳥類群落相似性指數采用S?rensen指數，計算公式為:

式(5)中:C為2個地塊共有的鳥類種數；A、B分別為2個地塊中的鳥類種數[21]。

采用單因素方差(one-way ANOVA)分析不同濱水綠地類型鳥類群落結構差異的顯著程度。采用Microsoft Excel 2019和SPSS 26.0進行分析。

3 結果與分析

3.1 鳥類群落組成

調查時段，濱水綠地中共記錄到鳥類15目38科98種，其中包括家養鳥1種，占寧夏回族自治區鳥種數的 31%。研究區雀形目(Passeriformes)鳥種最多，為40種；非雀形鳥類以游禽和涉禽種類最多，分別為25和16種，分別占鳥種總數的26%和16%。研究區以旅鳥為主，其次是夏候鳥和留鳥，分別有34、32和26種，占調查鳥種總數的35%、33%和26%。繁殖鳥類，即留鳥與夏候鳥共計58種，占鳥種總數的59%。研究區域鳥類區系以古北界為主，共43種，東洋界、廣布種、不易歸類鳥類分別為16、16和23種。調查區域共記錄到國家級重點保護野生鳥類9種，隸屬5目5科，包括國家Ⅰ級重點保護鳥類白尾海雕(Haliaeetus albicilla)，國家Ⅱ級保護鳥類白腰杓鷸(Numenius arquata)、鴻雁(Anser cygnoides)、大天鵝(Cygnus cygnus)、白琵鷺 (Platalealeucorodia)、黑鳶 (Milvus migrans)、紅隼 (Falco tinnunculus)、白尾鷂(Circus cyaneus)和雀鷹(Accipiter nisus)。此外，瀕危物種共有8種，其中易危種有鴻雁和白尾海雕；近危種有白尾鷂、白眼潛鴨 (Aythya nyroca)、羅紋鴨(Anas falcata)、大天鵝、白琵鷺和白腰杓鷸[22]。

鳥類的頻率指數計算結果顯示:濱水綠地中記錄到優勢種鳥類共有7種，即樹麻雀(Passer montanus)、骨頂雞(Fulica atra)、喜鵲(Pica pica)、紅嘴鷗(Chroicocephalus ridibundus)、赤膀鴨(Anas strepera)、蒼鷺(Ardea cinerea)和銀喉長尾山雀(Aegithalos glaucogularis)；常見種鳥類共有15種，分別為太平鳥(Bombycilla garrulus)、鳳頭(Podiceps cristatus)、灰椋鳥(Spodiopsar cineraceus)、斑嘴鴨(Anas zonorhyncha)、赤嘴潛鴨(Netta rufina)、金翅雀(Chloris sinica)、普通燕鷗(Sterna hirundo)、家燕(Hirundo rustica)、赤頸鶇 (Turdus ruficollis)、白眼潛鴨 (Aythya nyroca)、白頭鵯(Pycnonotus sinensis)、小(Tachybaptus ruficollis)、赤頸鴨(Anas penelope)、紅尾鶇 (Turdusnaumanni)和普通鸕鶿(Phalacrocorax carbo)；偶見種鳥類共有76種。

3.2 鳥類群落結構比較

3.2.1 建成區與近郊區濱水綠地鳥類群落結構比較

建成區11個地塊中共調查到鳥類15目36科85種，其中大面積塊狀濱水綠地、中等面積塊狀濱水綠地和帶狀濱水綠地類型中鳥類分別為15目35科80種、10目26科43種和11目25科39種。近郊區的5個地塊中共調查到鳥類15目37科80種，其中大面積塊狀濱水綠地、中等面積塊狀濱水綠地和帶狀濱水綠地類型中鳥類分別為15目36科77種、12目25科42種和11目23科40種。建成區與近郊區濱水綠地中鳥類豐富度、多度、多樣性和均勻度指數的均值分別為7.7、2875、2、0.6與16、2939、2.29和0.63。建成區濱水綠地中鳥類群落各類指數均值均低于近郊區。

3.2.2 不同濱水綠地類型鳥類群落結構比較

通過單因素方差分析發現不同濱水綠地類型之間僅鳥類豐富度差異具有顯著性(P＜0.05)。建成區大面積塊狀濱水綠地、中等面積塊狀濱水綠地和帶狀濱水綠地類型的鳥類豐富度均值分別為43、25.3和23，近郊區3類濱水綠地的鳥類豐富度均值分別為77、42和27，說明近郊區大面積塊狀濱水綠地、中等面積塊狀濱水綠地和建成區大面積塊狀濱水綠地類型的鳥類豐富度較高。近郊區和建成區大面積塊狀濱水綠地鳥類多度較高。不同濱水綠地類型之間，鳥類豐富度和多度由高到低依次是大面積塊狀濱水綠地、中等面積塊狀濱水綠地和帶狀濱水綠地類型(圖2)。

圖2 不同濱水綠地類型的鳥類豐富度和多度均值比較

由表1可知:建成區和近郊區的中等面積塊狀濱水綠地類型之間鳥類群落相似性較低，相似性指數均值為0.48；大面積塊狀濱水綠地類型以及帶狀濱水綠地類型之間鳥類群落均較相似，相似性指數均值分別為0.61和0.66。建成區3類濱水綠地之間鳥類群落相似性均較低，相似性均值為0.42～0.54。近郊區中等面積塊狀濱水綠地與大面積塊狀濱水綠地、帶狀濱水綠地類型的鳥類群落相似性均較高，相似性指數均值分別為0.67和0.65；大面積塊狀濱水綠地與帶狀濱水綠地類型的鳥類群落相似性較低，相似性指數均值為0.51。

表1 各地塊鳥類群落相似性指數

3.2.3 建成區相同濱水綠地類型中各地塊鳥類群落結構比較

相同濱水綠地類型之間的地塊面積和周邊環境均相似，但各濱水綠地類型的鳥類群落豐富度和多度均具有差異。由于建成區濱水綠地鳥類群落結構的影響因素復雜，研究對建成區相同濱水綠地類型的不同地塊鳥類豐富度、多度和相似性進行比較分析(表1，圖3)發現:建成區大面積塊狀濱水綠地的4個地塊鳥類豐富度和多度差異較大，4個地塊之間的相似性較低，相似性指數均值為0.55。地塊16的鳥類豐富度和多度最高，且與近郊區大面積塊狀濱水綠地類型和中等面積塊狀濱水綠地類型的相似性較高，相似性指數分別為0.75和0.68。建成區中等面積塊狀濱水綠地類型的3個地塊之間鳥類豐富度差異較大，地塊4的鳥類豐富度和多度是16個調查地塊中的最低值，3個地塊之間的相似性也具有差異，地塊4與地塊14、地塊13的相似性指數分別為0.48和0.45，僅地塊14和地塊13的相似性較高，相似性指數為0.67。建成區帶狀濱水綠地的4個地塊鳥類豐富度和多度整體偏低，但相互之間差異較小，各地塊之間的鳥類群落也較相似，相似性指數均值為0.68。

圖3 各地塊中鳥類群落結構比較

4 討論

棲息地選擇相關理論證明鳥類在場地中的出現不是隨機的，而是多種因素共同影響下鳥類生境選擇的結果[23-24]。已有研究表明，鳥類在不同場地中空間分布的差異受場地景觀結構特征、內部生境質量和干擾的影響[25]，鳥類豐富度、多度、群落相似性等是鳥類群落分布狀況的綜合指標[21]。通過銀川市中心城區不同濱水綠地類型的鳥類群落結構比較研究，推測影響不同濱水綠地鳥類群落結構差異的主要因素有環境干擾、濱水綠地面積和濱水綠地內部生境質量。

4.1 環境干擾影響

由于城市近郊區與建成區鳥類群落結構差異顯著，推測鳥類群落結構的差異與濱水綠地所處環境干擾影響密切相關。已有研究表明，鳥類群落易受環境干擾的影響[26-27]，從自然環境到城市中心區域，開發建設對生態系統造成的壓力呈梯度遞增，鳥類的豐富度呈梯度遞減趨勢[28]，所以城市濱水綠地越靠近城市中心區域，其中鳥類生境受到的環境干擾越大。

4.2 面積影響

銀川城市3類濱水綠地類型中，面積較大的濱水綠地類型鳥類豐富度和多度更高。“物種-面積關系”理論認為在一定地域內物種數量與面積之間存在一定的函數關系，即斑塊面積越大，物種豐富度也傾向于越高[29]。濱水綠地面積對鳥類群落具有積極影響主要因為面積較大的濱水綠地更有可能具有較高的生境異質性和生境適宜性，從而可支持更多的鳥類[2]。

4.3 生境質量影響

銀川城市建成區相同濱水綠地類型之間具有相近的用地面積和周邊環境，但各濱水綠地內部環境具有差異。研究推測除濱水綠地的面積和城市環境干擾的影響外，濱水綠地內部的綠地、水體和水岸的生境質量可能是造成鳥類群落結構差異的主要因素。具有相同面積和周邊環境條件的濱水綠地中，只有為鳥類提供適宜和多樣的覓食、庇護、筑巢、夜棲等生境才可能吸引更多鳥類選擇場地。

綜上，目前銀川城市建成區大部分濱水綠地中鳥類群落結構相對單一，鳥類豐富度和多度有待提高。城市中人工干預建設給鳥類生境帶來負面影響的同時也創造了保護和恢復的可能性[30]。在城市建成環境中，難以通過擴大濱水綠地面積來增加鳥類豐富度和多樣性，因此降低干擾和增加濱水綠地內部生境質量似乎是更可行的途徑[31]。在銀川城市建成區濱水綠地建設中，可充分考慮鳥類群落結構的影響因素，針對不同的濱水綠地類型的現狀提出對應的更新策略，從而優化和營造鳥類生境，提高鳥類群落的多樣性。文章只初步研究了不同濱水綠地類型中的鳥類群落組成和群落結構差異，并推測部分影響因素，后續將進一步探討城市濱水綠地景觀結構特征、生境質量、環境干擾等各因素對鳥類群落的影響及城市濱水綠地生境營造的方法。

5 結論

銀川市中心城區不同濱水綠地的鳥類群落結構差異較大，主要表現為:1)建成區濱水綠地中的鳥類豐富度、多度、多樣性和均勻度指數均值均低于近郊區濱水綠地，且相同濱水綠地類型中，處于建成區的濱水綠地鳥類豐富度和多度均低于近郊區；2)不同濱水綠地類型的鳥類群落結構具有差異，大面積塊狀濱水綠地類型的鳥類豐富度和多度最高，帶狀濱水綠地類型中鳥類豐富度和多度最低。目前，建成區中等面積塊狀濱水綠地和帶狀濱水綠地類型的鳥類群落結構呈現單一化，近郊區大面積塊狀濱水綠地、中等面積塊狀濱水綠地和建成區大面積塊狀濱水綠地類型具有較高的鳥類生境支持能力，3類濱水綠地類型中的稀有和偶見鳥種更多，是城市野生鳥類的重要棲息地；3)建成區中相同濱水綠地類型的不同地塊鳥類群落結構具有差異。