華南農業大學校園鳥類群落結構及多樣性動態

摘要：本研究利用固定樣線法對華南農業大學校園鳥類開展全年的逐月調查，結合公民科學觀測記錄的數據，進行鳥類群落結構與多樣性動態分析。共記錄到鳥類13目43科86屬119種，其中雀形目鳥類89種（74.79%），國家Ⅱ級重點保護野生鳥類7種。居留型鳥類以留鳥（40.85%）和冬候鳥（27.46%）為主，其次是旅鳥（16.90%），夏候鳥較少（14.79%）。除7—8月外，暗綠繡眼鳥（Zosterops simplex）均為優勢種。鳥類物種多樣性在春、秋兩季明顯高于夏、冬兩季。公民科學觀測記錄的鳥類數據均為罕見種（85.90%）和稀有種（14.10%），且70.51%為候鳥或旅鳥；校園鳥類保護對城市鳥類群落保護具有重要作用。近十年來，華南農業大學校園鳥類多樣性呈持續增長趨勢，與廣東省廣州市鳥類資源變化動態一致。華南農業大學校園鳥類種/屬的頻次分布隨種/屬值的增大而減少，群落多樣性結構規律與大尺度動物群落基本一致。華南農業大學校園鳥類多樣性可作為廣州市鳥類多樣性和環境質量的參考指標。

關鍵詞：鳥類調查；群落結構；多樣性動態；華南農業大學

中圖分類號：Q958

文獻標識碼：A

鳥類是生態系統的重要組成部分，對維持生態系統穩定性和能量流動具有重要意義，其多樣性水平也是環境質量的客觀反映。城市化進程對綠地造成了嚴重破壞，是影響鳥類多樣性的重要因素之一[1-4]。候鳥作為隨季節變化而進行周期性遷飛的鳥類，是跨國界的生物多樣性保護和生態系統健康的最有力指標之一。許多國際性候鳥會進行跨越多個氣候帶和地理區的長途遷徙，其動態變化可直接反映全球氣候與生態環境的變化。高校校園是城市綠地的重要組成部分，具有占地面積大、綠化率高的特點，可為鳥類等野生動物提供良好的棲息場地[5-7]、停歇地和避難所，在維持城市鳥類多樣性水平中發揮了重要作用。對校園鳥類種群結構和多樣性的研究，可為城市綠地規劃以及城市鳥類保護提供理論基礎。高校校園作為城市內相對穩定且獨立的綠地，是開展小尺度鳥類多樣性研究的優良場所。目前，校園鳥類的研究大多是關于鳥類物種組成、多樣性的季節性變化以及群落結構分析等[8-10]，研究結果為校園規劃建設和城市綠地生物多樣性保護提供了科學依據。

廣州市是我國東部和中部兩條鳥類遷徙路線的會合處，其中東亞—澳大利西亞國際候鳥遷徙路線是全球9條遷徙路線中種群數量最龐大、最擁擠的一條。廣州市作為鳥類遷徙路線中重要的停歇地和補給站[11]，其鳥類多樣性對我國和全球鳥類多樣性的維持具有舉足輕重的意義。華南農業大學位于廣東省廣州市東北部，地處南亞熱帶季風區，具有得天獨厚的水熱地理條件和豐富的植物資源，非常適合鳥類生長繁殖[12]，是廣州市城區內鳥類重要的棲息地和停歇點。佟富春等[11，13]、吳灝霖和趙俊菁 [14]對華南農業大學校園鳥類資源狀況進行了描述，分析了校園鳥類的分布情況以及生境多樣化對鳥類多樣性的影響，并提出若干保護校園鳥類資源的建議。

本團隊于2019年利用固定樣線調查法，對校園鳥類再次進行了調查，結合公民科學觀測記錄，闡述了華南農業大學校園鳥類多樣性和群落結構特征，并與近幾年開展的華南農業大學校園鳥類多樣性研究結果進行比較，以期為校園鳥類及小尺度城市綠地的鳥類調查、保護與多樣性研究提供數據支撐。

1研究方法

1.1研究地點

華南農業大學天河五山校部位于廣東省廣州市東北部（北緯23° 9′～23° 10′，東經113° 20′～113° 22′），占地面積294 hm2，地處南亞熱帶，屬季風海洋氣候，年平均氣溫為21.8 ℃，年平均降雨量為1 623.6～1 899.8 mm，82%的降雨量集中在每年4—9月，年平均相對濕度達79%。校園內植被豐富，水塘濕地眾多，園內植物種類超過1 200種，主要人工林植被包括羊蹄甲Bauhinia Linn、木棉Bombax malabaricum、芒果Mangifera indica、落羽杉Taxodium distichum、王棕Roystonea regia等。

1.2調查方法

采用固定樣線調查法和樣點調查法，共設置7條樣線和9個主要觀鳥點（圖1），每條樣線長度約1 000 m，涵蓋校園內的主要生境類型，分別為樹木園、主干道、洪澤湖、大草坪、居民點、宿舍區、試驗田。

調查時間為2019年1—12月，每月1天，均在鳥類較為活躍的6：30—10：00和16：00—18：00時段進行，調查人員以1.5～2 km·h-1的速度行走。每個觀鳥點停留0.5 h。使用雙筒望遠鏡（KOWA10×42）觀察，記錄樣線兩側各50 m以及觀鳥點中心點周圍50 m范圍內的鳥類種類、數量、離樣線（觀鳥點中心點）距離等。鳥類鑒別主要依據《中國野外鳥類手冊》[15]。同時，將收集公民科學觀測記錄拍攝到的照片作為補充數據。

1.3數據處理

數據包括鳥類物種組成、群落特征含物種優勢度、區系、居留型、保護物種等；鳥類多樣性包括物種多樣性、均勻性和月際差異（每2個月為一組）等。鳥類分類系統以及居留情況等主要參照《中國鳥類分類與分布名錄（第三版）》[16]。

優勢度采用Howes的方法[17]，按照鳥類不同種群數量占鳥類統計總數的百分比（P）來確定優勢種，其中，P≥10%為優勢種（+++）；1%＜P≤10%為常見種（++）；0. 1%＜P≤1%為稀有種（+）；P＜0. 1%為罕見種（±）。

物種多樣性采用Shannon-Wiener指數：H'=-∑PilnPi，其中，S為物種數，Pi為物種i的個體數與所有物種個體數的比值。

均勻性采用Pielou均勻性指數： J=H'/Hmax，式中，Hmax=lnS，Hmax為多樣性指數的最大值，S同上。

統計鳥類群落中具有相同物種數的屬和科出現的頻次，即統計1種/屬（科）、2種/屬（科）、3種/屬（科）……出現的數量，并利用4種模型（對數模型、乘冪模型、指數模型和線性模型）對屬和科間物種頻次分布模式進行模擬。

2 結果與分析

2.1 物種組成

共記錄到鳥類119種，隸屬于13目43科86屬（表1）。以雀形目Passeriformes鳥種占絕對優勢（74.79%），其次為鵑形目Cuculiformes（5.04%）、啄木鳥目Piciformes和鵜形目Pelecaniformes（3.36%）等鳥種分布。公民科學觀測者共記錄到鳥類78種，包括罕見種67種和稀有種11種，其中國家Ⅱ級重點保護野生鳥類6種。

鳥類區系以東洋界（47.32 %）和古北界（46.43%）為主，廣布種最少（6.25%）（圖2）。居留型以留鳥（40.85%）和冬候鳥（27.46%）為主，其次是旅鳥（16.90%），夏候鳥較少（14.79%）（圖3）。

記錄到的119種鳥類中，國家Ⅱ級重點保護野生鳥類7種，為褐翅鴉鵑Centropus sinensis、黑冠鵑隼Avicedaleuphotes、鳳頭鷹Accipiter trivirgatus、赤腹鷹A.soloensis、領角鸮Otus lettia、斑頭鵂鹠Glaucidium cuculoides、游隼Falco peregrinus；廣東省重點保護野生鳥類7種，為蒼鷺Ardea cinerea、黑水雞Gallinula chloropus、栗葦鳽Ixobrychuscinnamomeus、黑葦鳽I.flavicollis、夜鷺Nycticoraxnycticorax、黑尾蠟嘴雀Eophonamigratoria、黃胸鹀Emberizaaureola。

多樣性指數和均勻度指數計算結果顯示，華南農業大學校園鳥類群落的物種多樣性指數H'=2.855，均勻度指數J=0.597。優勢度分析表明，優勢種為暗綠繡眼鳥Zosterops japonicus和麻雀Passer montanus；常見種有家燕Hirundo rustica、白頭鵯Pycnonotus sinensis、烏鶇Turdus mandarinus、鵲鴝Copsychussaularis等。

2.2月際變化

不同月份記錄到的鳥類群落特征有波動（表2）。物種數3—4月、9—10月、11—12月較多，分別為62種、65種、61種；1—2月、5—6月、7—8月較少，分別為30種、37種、25種。物種多樣性指數3—4月和9—10月最高，分別為3.136和2.974。均勻度指數3—4月和7—8月最高，分別為0.760和0.769。1—2月物種多樣性指數和均勻度指數均為最低。不同月份的優勢種也有所區別，但除7—8月外，暗綠繡眼鳥均為優勢種。

2.3 多樣性年動態

2003—2007年華南農業大學校園鳥類物種數量為41種[13]；2014—2018年華南農業大學校園晝行性鳥類物種數量為73種[14]； 2019年華南農業大學校園鳥類物種數量為119種，其間，校園內分布的國家重點保護物種從2種增加至23種。十余年來，華南農業大學校園鳥類多樣性呈現持續上升的趨勢（圖4），與廣州市鳥類資源總體動態保持一致。

本次研究記錄到的鳥類物種數量與2003年12月至2007年5月的初步調查結果[13]以及2014—2018年初的調查結果[14]相比，新記錄到鳥類63種，另有17種鳥類在之前的調查中出現，但在本次研究中未記錄到。

2.4 科、屬物種數的頻次分布

華南農業大學校園鳥類名錄中，屬間的物種數量頻次呈非均勻分布，隨著每屬所含物種數的增大而遞減（圖5）。該分布用指數模型、線性模型、對數模型和乘冪模型進行擬合（表3），顯示，乘冪模型擬合效果最佳（Rgt;0.95）。

科所含物種數的頻次分布趨勢與屬基本一致，物種數量頻次隨著每科所含物種數的增大而遞減，但波動性較大（圖6、圖7）。該分布用指數模型、線性模型、對數模型和乘冪模型進行擬合（表3），顯示，對數模型和乘冪模型均有較好的擬合效果（Rgt;0.91）。

3 結論與討論

3.1 鳥類群落組成

在本次研究記錄到的119種鳥類中，雀形目鳥類89種（74.79%），顯示，華南農業大學校園鳥類群落的主要組分與華南地區鳥類組成一致[18-19]。將本次研究記錄到的鳥種數與2003年12月至2007年5月、2014—2018年初的調查數據[13-14]對比分析，發現有出入的物種普遍為罕見種或稀有種，且新增的物種多為公民科學觀測記錄的結果。華南農業大學校園樹木園結構復雜，樹木繁茂，光線昏暗，對鳥類觀測的可視性差[14]，且廣州市位于鳥類遷徙的通道上[20]，很多鳥類僅在校園內短暫停留，固定樣線調查法容易遺漏罕見鳥種。本研究結合公民科學觀測記錄的數據，補充的鳥種均為罕見種（85.90%）和稀有種（14.10%），其中70.51%為候鳥或旅鳥。由于候鳥具有跨區域遷徙的特征，其保護管理難度極大，許多國際性鳥類會跨越多個氣候帶和地理區長途遷徙，其動態和生理變化直接反映全球氣候與生態環境的變化。公民科學觀測記錄的數據對遷徙季節候鳥和旅鳥的保護具有重要意義。佟富春等[11]于2021年再次對華南農業大學校園開展鳥類調查，記錄到鳥類超出2019年研究調查的鳥類數量87種，優勢種為暗綠繡眼鳥和烏鶇。

不同月份鳥類物種多樣性存在一定差異，呈現較明顯的雙峰模式，3—4月和9—12月物種數明顯多于其他月份。物種多樣性指數也在3—4月和9—10月達到峰值。可見，華南農業大學校園鳥類物種多樣性在春、秋兩季明顯高于夏、冬兩季。鳥類群落的季節性變化與其遷徙的習性有密切聯系[21]。廣州市位于重要的鳥類遷徙通道上，候鳥的遷入和遷出以及旅鳥的過境因素等使得該地區鳥類群落結構出現季節性變化[19]。春季遷徙的鳥類使廣州市鳥種數在3—4月達到高峰，物種多樣性指數也達到全年最高。秋季候鳥遷徙經過，冬候鳥到達，使廣州市鳥種數和物種多樣性指數再次達到高峰。夏季冬候鳥基本完成遷出，且廣州市夏候鳥較少，因此觀察到鳥種數較春季少。同時，鳥類群落的季節性變化也受到氣溫、食源等環境因素的影響，春秋季節植物的花、果實、種子豐富，鳥類物種多樣性也隨之上升。

本研究統計到的鳥種中以留鳥最多，其次是冬候鳥和旅鳥，夏候鳥最少，這與廣州市調查的研究結論相符[18]。植被種類對校園鳥類有明顯的影響[22-23]。華南農業大學校園鳥類的優勢種為暗綠繡眼鳥Zosterops japonicus和麻雀Passer montanus，暗綠繡眼鳥為雜食性鳥類，覓食昆蟲、漿果及花蜜。華南農業大學校園內栽種有大規模的羊蹄甲Bauhinia Linn等開花植物，其花蜜及所吸引的昆蟲是暗綠繡眼鳥的一大食物來源，常能見到大群的暗綠繡眼鳥在羊蹄甲上覓食。麻雀能夠很好地適應人類的干擾，校園內的食堂和宿舍區為麻雀提供了充足的食物和生活空間，校園試驗田中的成熟稻谷也為麻雀、斑文鳥等食谷鳥類提供了豐富的食源。

2007年至今，華南農業大學校園鳥類多樣性呈持續增長趨勢，這與廣州市鳥類資源變化動態一致。同時，校園內分布的國家重點保護物種從2種增加至23種。可見，校園鳥類對城市鳥類資源的維持和珍稀物種的保護具有重要意義。隨著野外鳥類多樣性調查技術的不斷發展，野外動物調查數據受人為調查因素的影響越來越小，華南農業大學校園鳥類調查數據將成為廣州市鳥類多樣性和環境質量的重要參照。

3.2 群落結構規律

高等分類階元法（Higher-TaxonApproach）是指利用高級分類階元代替物種作為生物多樣性的度量單位來進行熱點地區的選擇和評價，該方法的應用可極大地節約時間和費用[24-25]。Purvisamp;Hector[26]發現物種在高等分類階元間的分布具有不均勻性。在行政省和動物地理亞區尺度上，馮永軍等[27]發現鳥類種/屬的頻次分布隨種/屬值的增大而減少；鄭孜文等[28]發現哺乳類與鳥類存在著同樣的規律，即鳥獸的屬間物種頻次分布規律具有一致性；連宏宇等[29]對中國蚤類的研究也得出相似的結論。本研究發現校園尺度的鳥類屬間物種數量頻次分布也呈現同樣的規律，即1種/屬的頻次最高，隨著屬所含物種數的增大，頻次減少，且用乘冪模型能對這種規律很好地擬合；科間的物種數量頻次分布趨勢與屬基本一致，物種數量頻次隨著每科所含物種數的增大而減少，且波動性較大，對數模型擬合略優于乘冪模型擬合，這可能是由本研究數據的有限性所致。總體上，華南農業大學校園鳥類群落物種多樣性結構規律與大尺度動物群落基本一致，群落物種多樣性結構規律具有一定的普遍性。

本研究結果為高等分類階元法在較小尺度上的應用和傳播提供了理論基礎和實踐經驗，也為華南農業大學校園鳥類多樣性成為廣州市鳥類多樣性的參照提供了依據。

廣州市位于重要的鳥類遷徙通道上，候鳥的遷入和遷出以及旅鳥的過境是影響其鳥類多樣性和種群結構的重要因素。在固定樣線調查法開展小尺度鳥類野外調查的過程中，罕見種或稀有種（含遷徙季節候鳥和旅鳥）易被遺漏。公民科學觀測記錄可對鳥類罕見種或稀有種進行有效補充，尤其對遷徙季節候鳥和旅鳥的補充調查具有重要意義。華南農業大學校園鳥類多樣性動態與廣州市鳥類多樣性變化一致，其鳥類多樣性水平可作為廣州市鳥類多樣性和生態環境質量的重要參考指標。

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