国产日韩欧美一区二区三区三州_亚洲少妇熟女av_久久久久亚洲av国产精品_波多野结衣网站一区二区_亚洲欧美色片在线91_国产亚洲精品精品国产优播av_日本一区二区三区波多野结衣 _久久国产av不卡

?

鳥(niǎo)類物種組合模式的穩(wěn)定性
——以珠海淇澳自然保護(hù)區(qū)紅樹(shù)林鳥(niǎo)類群落變化為例

2022-04-16 09:09:06葉錦玉虞皓琦廖寶文游奕來(lái)劉新科林壽明楊道德胡慧建
關(guān)鍵詞:區(qū)系體長(zhǎng)紅樹(shù)林

葉錦玉 ,虞皓琦,廖寶文,游奕來(lái),劉新科,林壽明,楊道德,胡慧建*

1. 中南林業(yè)科技大學(xué)野生動(dòng)植物保護(hù)研究所,湖南 長(zhǎng)沙 410004;

2. 廣東省科學(xué)院動(dòng)物研究所/廣東省動(dòng)物保護(hù)與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣東省野生動(dòng)物保護(hù)與利用公共實(shí)驗(yàn)室,廣東 廣州 510260;3. 中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院熱帶林業(yè)研究所,廣東 廣州 510520;4. 廣東珠海淇澳-擔(dān)桿島省級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理處,廣東 珠海 519000;5 廣東省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院,廣東 廣州 510520

群落構(gòu)建規(guī)則(community assembly rules)是生態(tài)學(xué)研究的核心和基礎(chǔ)問(wèn)題,也是恢復(fù)生態(tài)學(xué)的重要研究領(lǐng)域(Brown et al.,1991;Temperton et al.,2004;G?tzenberger et al.,2012)。群落的物種組合模式從不同側(cè)面反映了群落構(gòu)建的特點(diǎn),是其重要研究?jī)?nèi)容之一(Brown et al.,1991)。許多研究表明,動(dòng)物群落的物種組合具有多種相對(duì)固定的模式,如種面積效應(yīng)(Brown et al.,1991;Connor et al.,2001)、物種個(gè)體大小頻次偏正態(tài)分布(Brown et al.,1991)、物種多度頻次偏正態(tài)分布(Brown,1995),以及種-屬數(shù)量間強(qiáng)相關(guān)關(guān)系(Blackburn et al.,1999;Gaston,2000;胡慧建等,2003)和屬含物種的頻次分布可乘冪模型擬合(馮永軍等,2006;鄭孜文等,2008;連軍豪等,2011)等。這些模式的存在可能意味著群落的構(gòu)建具有穩(wěn)定性。

植被群落是動(dòng)物棲息地的重要組成部分,本地植被群落的改變會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物棲息地和食物變化,從而導(dǎo)致物種發(fā)生重組(Davidsdottir et al.,2016;Lindbladh et al.,2019)。若物種重組后其物種組合模式仍與重組前一致,則說(shuō)明群落的物種組合模式具有可重復(fù)性,這對(duì)解釋物種共存和物種多樣性的維持有重要作用。目前植被變化對(duì)動(dòng)物群落產(chǎn)生影響的相關(guān)研究主要集中在物種數(shù)量(江海聲等,1998)、物種組成(Isacch et al.,2005;Fontaine et al.,2009;Nkwabi et al.,2010;張國(guó)鋼等,2008)、多樣性指數(shù)(Fontaine et al.,2009;Nkwabi et al.,2010;Curado et al.,2013)等,而對(duì)群落的種屬關(guān)系、個(gè)體大小等物種組合模式變化的影響研究仍存在空白。研究植被變化前后動(dòng)物群落是否具有相同或類似的物種組合模式,或存在其他明顯的群落構(gòu)建規(guī)則,是驗(yàn)證動(dòng)物群落構(gòu)建可重復(fù)性的重要依據(jù),也可對(duì)動(dòng)物群落的保護(hù)與修復(fù)提供有力的理論支撐。

廣東珠海淇澳-擔(dān)桿島省級(jí)自然保護(hù)區(qū)的淇澳島片區(qū)曾是原生紅樹(shù)林重要的分布地,但由于大量圍海造田、圍墾養(yǎng)殖以及橋梁、碼頭建設(shè)等,逐漸演變?yōu)橐曰セ撞荩⊿partina alterniflora)為優(yōu)勢(shì)的植被群落。為解決紅樹(shù)林面積萎縮和互花米草入侵問(wèn)題,自 2001開(kāi)始在淇澳島試種以無(wú)瓣海桑(Sonneratia apetala)為主的紅樹(shù)林植被,如今,紅樹(shù)林已替代互花米草成為該區(qū)域的優(yōu)勢(shì)植被(廖寶文等,2008)。本研究利用淇澳島紅樹(shù)林恢復(fù)前后的2次鳥(niǎo)類調(diào)查數(shù)據(jù)(恢復(fù)前于2001年3月—12月,恢復(fù)后于2015年10月—2016年6月),分析區(qū)域植被發(fā)生變化后鳥(niǎo)類物種及其組合模式的變化,探討鳥(niǎo)類群落構(gòu)建中物種的組合模式,為動(dòng)物群落的恢復(fù)提供新視角。

1 研究方法

1.1 研究地點(diǎn)

廣東珠海淇澳-擔(dān)桿島省級(jí)自然保護(hù)區(qū)成立于2004年,由珠海市的淇澳島和擔(dān)桿島兩個(gè)片區(qū)組成,總面積7373.77 hm2。該區(qū)域位于珠江口,屬海灣地貌,主要有丘陵、淺海沉積(灘涂)的地貌等類型;地處北回歸線附近,南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,年均氣溫22—23 ℃之間,年平均降雨量1975.1 mm。本研究于淇澳島內(nèi),范圍以植被覆蓋最邊緣處為界,主要位于海堤兩側(cè)中潮位以上,面積約 903 hm2, 四至邊界為 113°36′40″— 113°39′15″E ,22°23′40″—22°27′38″N。

上世紀(jì) 80年代初,該區(qū)域內(nèi)有紅樹(shù)林面積112.2 hm2,樹(shù)種以秋茄(Kandelia obovata)和桐花樹(shù)(Aegiceras carniculatum)為主。1990年以后,由于圍海造地、人為砍伐和互花米草入侵等危害,紅樹(shù)林面積僅存32 hm2。保護(hù)區(qū)于1999年和2000年嘗試小規(guī)模種植以無(wú)瓣海桑為主的紅樹(shù)林,面積約 1 hm2;2002年后開(kāi)始大量種植(2001年無(wú)種植),最大面積達(dá)500 hm2,占淇澳島片區(qū)總面積的9.80%,約占潮間帶面積的50.00%(圖1)?,F(xiàn)紅樹(shù)林生態(tài)系統(tǒng)自 2008年開(kāi)始趨于穩(wěn)定,有紅樹(shù)植物32種,真紅樹(shù)20種,半紅樹(shù)12種,其中栽培種有21種(廖寶文等,2008)。

圖1 珠海淇澳島紅樹(shù)林及樣線樣點(diǎn)分布示意圖Figure 1 Location of mangrove and transect in Qi’ao Island, Zhuhai, Guangdong

2 調(diào)查方法

第1次調(diào)查在紅樹(shù)林大面積恢復(fù)前(下簡(jiǎn)稱恢復(fù)前),時(shí)間為2001年3月31日—4月1日、7月8—9日、10月12—13日和12月26—27日,此時(shí)調(diào)查范圍內(nèi)植被以互花米草為主。第2次調(diào)查在紅樹(shù)林恢復(fù)后(下簡(jiǎn)稱恢復(fù)后),時(shí)間為2015年10月29—30日和12月24—25日、2016年3月29—30日和6月19—20日,此時(shí)的調(diào)查范圍內(nèi)已形成以紅樹(shù)林為主的植被群落(廖寶文等,2008)。

2次鳥(niǎo)類調(diào)查的樣線和樣點(diǎn)相同,調(diào)查選擇天氣良好情況下進(jìn)行,每日調(diào)查時(shí)間為07:00—11:00、15:00—17:00,中午鳥(niǎo)類活躍性較低,不進(jìn)行調(diào)查。分別在該片區(qū)西邊海堤和東邊棧道各有1條樣線,長(zhǎng)度分別為2.5 km和4.5 km,樣線單側(cè)寬度為100 m;東邊海堤高處有1個(gè)樣點(diǎn),半徑寬200 m(圖1)。鳥(niǎo)類鑒定參照約翰·馬敬能等(2000)所著《中國(guó)鳥(niǎo)類野外手冊(cè)》,分類系統(tǒng)、區(qū)系和居留型等參照《中國(guó)鳥(niǎo)類分類與分布名錄 (第2版)》(鄭光美,2011)。

3 數(shù)據(jù)處理

3.1 物種累積曲線

采用物種累積曲線(species accumulative curve)判斷2次鳥(niǎo)類調(diào)查的充分性(李巧,2011),使用R語(yǔ)言vegan程序包計(jì)算物種累計(jì)曲線。如果累積曲線為直線上升,表明抽樣量不足,需要增加抽樣量;如果曲線在急劇上升后變?yōu)闈u近線或增速趨勢(shì)放緩,則說(shuō)明抽樣充分?;謴?fù)后調(diào)查記錄了物種個(gè)體數(shù),因此直接計(jì)算物種累積曲線,并判斷其抽樣充分性。

由于恢復(fù)前調(diào)查記錄的為數(shù)量等級(jí),即“+”<5只,“++”為5—99只,“+++”為100—500只,“++++”為>500只,因此用數(shù)量等級(jí)的最小值計(jì)算物種累積曲線,即物種數(shù)量等級(jí)為“+”則該物種數(shù)量換算為1只,“++”換算為5只,“+++”換算為100只,“++++”換算為500只。換算后計(jì)算得出的物種累積曲線在急速上升后變?yōu)闈u近線(圖2),因此認(rèn)為恢復(fù)后調(diào)查抽樣充分。

圖2 2次調(diào)查鳥(niǎo)類物種累積曲線Figure 2 Species accumulation curve of birds survey before and after mangrove restoration

3.2 物種組成

對(duì)2次調(diào)查的鳥(niǎo)類名錄進(jìn)行分析,對(duì)比物種豐度、區(qū)系、居留型、季節(jié)差異及保護(hù)物種等。統(tǒng)計(jì)2次調(diào)查全部、共有物種以及單次調(diào)查記錄的區(qū)系(東洋界、古北界和廣布種)、居留型(留鳥(niǎo)、夏候鳥(niǎo)和冬候鳥(niǎo))、季節(jié)、生態(tài)類型(涉禽、游禽、猛禽、陸禽、攀禽和鳴禽)的物種數(shù),用卡方檢驗(yàn)判斷其差異的顯著性。本節(jié)及下節(jié)均采用統(tǒng)計(jì)軟件IBM SPSS Statistics 25對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

3.3 種屬結(jié)構(gòu)關(guān)系

動(dòng)物的屬和種在數(shù)量上具有顯著的相關(guān)性(Connor et al.,2001),屬含物種數(shù)分布頻次隨物種數(shù)增加而減少,暨1種/屬最多,2種/屬次之,3種/屬更少……(Brown,1995),且顯示出明顯的規(guī)律性,可用乘冪模型擬合(馮永軍等,2006)。故本研究對(duì)比以上兩種關(guān)系在2次調(diào)查中的差異,以觀察其中分類結(jié)構(gòu)的變化。

3.3.1 種-屬數(shù)量關(guān)系

分別統(tǒng)計(jì)2次調(diào)查按春至冬季節(jié)順序累計(jì)的物種數(shù)和屬數(shù),對(duì)種-屬數(shù)量進(jìn)行相關(guān)關(guān)系分析。采用K-S方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分布型檢驗(yàn),凡符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù),采用Pearson線性相關(guān)分析,否則采用Spearman秩相關(guān)分析。采用協(xié)方差分析判斷恢復(fù)前后種-屬數(shù)量的回歸直線是否具有一致性。

3.3.2 屬含物種數(shù)的頻次分布

分別統(tǒng)計(jì)2次調(diào)查具有相同物種數(shù)的屬的頻次,暨統(tǒng)計(jì)1種/屬、2種/屬、3種/屬……出現(xiàn)的數(shù)量,并進(jìn)行K-S方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分布型檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)不符合正態(tài)分布。故根據(jù)其數(shù)據(jù)分布規(guī)律,采用乘冪模型進(jìn)行擬合,再進(jìn)行l(wèi)n轉(zhuǎn)換為線性模型,采用協(xié)方差分析該模型的一致性,以判斷恢復(fù)前后屬含物種數(shù)的乘冪模型的一致性。

3.4 體長(zhǎng)結(jié)構(gòu)

采用馬敬能等著《中國(guó)鳥(niǎo)類野外手冊(cè)》(約翰·馬敬能等,2000)中鳥(niǎo)類物種體長(zhǎng)數(shù)據(jù)對(duì) 2次調(diào)查名錄中的鳥(niǎo)類體長(zhǎng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并進(jìn)一步以10 cm為間隔分別統(tǒng)計(jì)2次調(diào)查名錄中鳥(niǎo)類物種體長(zhǎng)的頻次分布。2次調(diào)查的鳥(niǎo)類全部和單次調(diào)查記錄物種的體長(zhǎng)頻次分布的差異均采用卡方檢驗(yàn)進(jìn)行分析。

4 結(jié)果

4.1 物種累積曲線

恢復(fù)前調(diào)查的鳥(niǎo)類物種數(shù)量等級(jí)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)量等級(jí)的最小值換算后,物種累積曲線在快速上升后變?yōu)橐粷u近線;恢復(fù)后調(diào)查的物種累積曲線亦為先快速上升后增速放緩,說(shuō)明2次調(diào)查取樣均較充分(圖2)。

4.2 物種組成

2次調(diào)查共記錄到鳥(niǎo)類99種,隸屬于13目35科70屬。其中,恢復(fù)前調(diào)查共記錄鳥(niǎo)類11目29科58屬78種;恢復(fù)后調(diào)查共記錄鳥(niǎo)類12目33科57屬80種,2次調(diào)查的鳥(niǎo)類物種豐度基本一致。2次調(diào)查共記錄鳥(niǎo)類有東洋界 44種(占總數(shù)的44.44%),古北界31種(占31.31%),廣布種24種(占24.24%);留鳥(niǎo)51種(占52.04%),冬候鳥(niǎo)37種(占37.76%),夏候鳥(niǎo)10種(占10.20%)(表1);共有鳥(niǎo)類物種有59種(表2),分別占2次調(diào)查的76.62%和73.75%,主要為涉禽類和鳴禽類(附表1)。

表1 紅樹(shù)林恢復(fù)前后鳥(niǎo)類區(qū)系和居留型Table 1 Fauna and residence types of birds survey before and after mangrove restoration

表2 紅樹(shù)林恢復(fù)前后各季節(jié)鳥(niǎo)類物種數(shù)Table 2 Number of bird species in different seasons before and after mangrove restoration

表1 紅樹(shù)林恢復(fù)前恢復(fù)前和恢復(fù)后不同季度鳥(niǎo)類種類與數(shù)量變化組成Appenddix 1 Variety and form of bird species and richness in each season before and after vegetation change

續(xù)附表1 紅樹(shù)林恢復(fù)前恢復(fù)前和恢復(fù)后不同季度鳥(niǎo)類種類與數(shù)量變化組成Continued appenddix 1 Variety and form of bird species and richness in each season before and after vegetation change

續(xù)附表1 紅樹(shù)林恢復(fù)前恢復(fù)前和恢復(fù)后不同季度鳥(niǎo)類種類與數(shù)量變化組成Continued appenddix 1 Variety and form of bird species and richness in each season before and after vegetation change

恢復(fù)前特有物種有5科17屬18種,占其總數(shù)的23.38 %,主要生態(tài)類型為鳴禽、涉禽和猛禽;恢復(fù)后特有物種有 6科 12屬 21種,占其總數(shù)的26.25 %,主要為涉禽和鳴禽(附表1)。恢復(fù)前與恢復(fù)后在區(qū)系(P=0.657)、居留型(P=0.638)和生態(tài)類型(P=0.151)上均無(wú)顯著性差異。

4.3 季節(jié)變化

在4個(gè)季節(jié)中,恢復(fù)前后的鳥(niǎo)類物種組成發(fā)生了部分替代,約占總數(shù)的24%,以候鳥(niǎo)為主。2次調(diào)查在4個(gè)季節(jié)的物種豐富度、區(qū)系及居留型上均無(wú)顯著差異(表3)。

表3 紅樹(shù)林恢復(fù)前后各季度鳥(niǎo)類的區(qū)系及居留型Table 3 Fauna and inhabitation pattern in different seasons of birds surveyed before and after mangrove restoration

4.4 分類階元結(jié)構(gòu)

4.4.1 種-屬數(shù)量關(guān)系

2次調(diào)查的鳥(niǎo)類的物種-屬數(shù)量均呈正相關(guān)關(guān)系,且能用線性方程進(jìn)行擬合:恢復(fù)前為y=0.5596x+15.093(r2=0.990,P=0.001);恢復(fù)后為y=0.5215x+15.568(r2=0.990,P=0.002)(圖3),協(xié)方差分析表明 2次調(diào)查的種-屬間數(shù)量的回歸直線平行,具有一致性(P=0.234)。

圖3 紅樹(shù)林恢復(fù)前后鳥(niǎo)類屬數(shù)量(y)與物種數(shù)(x)的線性模型Figure 3 Linear model of species-genera richness of birds surveyed before and after mangrove restoration

4.4.2 屬含物種數(shù)的頻次分布

2次調(diào)查屬含物種數(shù)的頻次分布均隨著每屬所含物種數(shù)增加呈遞減關(guān)系,能用乘冪模型進(jìn)行擬合:恢復(fù)前,y=51.65x?2.7(r2=0.984);恢復(fù)后,y=48.47x?2.49(r2=0.937)(圖4a),協(xié)方差分析表明2次調(diào)查的屬含物種數(shù)的頻次分布的乘冪擬合曲線平行且具有一致性(P=0.688)。2次調(diào)查共有種的屬含物種數(shù)頻次分布亦可用乘冪模型進(jìn)行擬合,單次調(diào)查記錄物種的均為單種屬占比較高(圖4b)。

圖4 紅樹(shù)林恢復(fù)前后鳥(niǎo)類屬含物種數(shù)的頻次分布Figure 4 Frequency distribution of number of species in genus before and after mangrove restoration

4.5 體長(zhǎng)頻次分布

2次調(diào)查的體長(zhǎng)頻次分布有相似,體長(zhǎng)均以11—20 cm的最多,分別有27種和26種;體長(zhǎng)為1—10 cm的鳥(niǎo)類物種數(shù)量均僅有4種;體長(zhǎng)大于21 cm的體長(zhǎng)組的物種數(shù)逐漸減少(圖5a)。2次調(diào)查的體長(zhǎng)分布均呈正偏態(tài)分布,卡方檢驗(yàn)結(jié)果表明2次調(diào)查鳥(niǎo)類各體長(zhǎng)組的頻次分布無(wú)顯著性差異(P=0.992)。共有種和特有種的體長(zhǎng)頻次分布皆的無(wú)顯著差異(P=0.957)(圖5b)。

圖5 紅樹(shù)林恢復(fù)前恢復(fù)前后鳥(niǎo)類體長(zhǎng)頻次分布Figure 5 Frequency distribution of body size of species surveyed before and after mangrove restoration

5 討論

5.1 植被變化對(duì)鳥(niǎo)類群落的影響

2次調(diào)查共發(fā)現(xiàn)鳥(niǎo)類99種,紅樹(shù)林恢復(fù)前記錄到78種,恢復(fù)后調(diào)查到80種;恢復(fù)前特有的有19種,恢復(fù)后則有21種,約24%的物種發(fā)生變化。植物不僅是鳥(niǎo)類所有食物的最終來(lái)源,還為鳥(niǎo)類提供了巢址、巢材、棲木和隱蔽等各種必需的生存條件(鄭光美,2012),某植被類型或某幾種植被還可能與某些鳥(niǎo)類形成密切依存關(guān)系(Nkwabi et al.,2010;鄭光美,2012)。紅樹(shù)林恢復(fù)后,棕扇尾鶯(Cisticola juncidis)、紅尾水鴝(Rhyacornis fuliginosus)、劍鸻(Charadrius hiaticula) 和金鸻 (Pluvialis dominica)等在水邊灌叢或空地上覓食的物種消失,而藍(lán)磯鶇(Monticola solitaries)、灰背鶇(Turdus hortulorum)和叉尾太陽(yáng)鳥(niǎo)(Aethopyga christinae)等在林間活動(dòng)的鳥(niǎo)類,及青腳濱鷸(Calidris temminckii)、黑翅長(zhǎng)腳鷸(Himantopus himantopus)和黑尾塍鷸(Limosa limosa)等在較深水域覓食的物種出現(xiàn)。這與淇澳島開(kāi)始大面積人工種植無(wú)瓣海桑后,部分生境發(fā)生了變化,灘涂區(qū)面積減少,紅樹(shù)林區(qū)面積增加(廖寶文等,2008)有關(guān)。

5.2 鳥(niǎo)類群落物種組合模式的穩(wěn)定性

動(dòng)物群落的物種豐度具有種-面積效應(yīng),即物種豐度和區(qū)域面積呈正相關(guān)(Arrhenius,1921;唐志堯等,2009)。由此可推斷當(dāng)區(qū)域面積一定時(shí),群落中的物種豐度可能保持相對(duì)穩(wěn)定。但目前少有研究對(duì)比同區(qū)域下環(huán)境變化前后的動(dòng)物群落變化,并對(duì)此推斷進(jìn)行驗(yàn)證。江海聲等(1998)亦發(fā)現(xiàn)海南南灣半島在植被破壞前(1950年)和恢復(fù)后(1990年)記錄的鳥(niǎo)類物種豐度基本保持一致,分別為54種和53種,但未對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行分析。本研究發(fā)現(xiàn)淇澳島大面積種植紅樹(shù)林前后鳥(niǎo)類物種豐度分別為78種和80種,與南灣半島的鳥(niǎo)類調(diào)查結(jié)果(江海聲等,1998)類似,均符合種-面積效益的推斷。但混合植被生境可能是此推斷成立的條件,因?yàn)閷P曾B(niǎo)類對(duì)植被的依賴性較強(qiáng),在單一植被生境下差異較大,但在混合植被生境中專性鳥(niǎo)類豐度差異不顯著(Ma et al.,2011)。本研究區(qū)域與海南南灣半島(江海聲等,1998)均為混合多種植被生境的區(qū)域,為鳥(niǎo)類提供了多樣化的生境,弱化了一些專性鳥(niǎo)類對(duì)群落的影響。因此,研究認(rèn)為在區(qū)域面積不變,且為非單一植被生境時(shí)物種豐度可能保持相對(duì)穩(wěn)定。

研究發(fā)現(xiàn)紅樹(shù)林恢復(fù)前恢復(fù)前后2次調(diào)查的種和屬在數(shù)量上呈正相關(guān)關(guān)系,屬含物種數(shù)頻次關(guān)系有1屬1種頻次最高,1屬2種顯著減少,以此類推的趨勢(shì)并可用乘冪曲線擬合,均與馮永軍等(2006)和鄭孜文等(2008)分別對(duì)中國(guó)鳥(niǎo)獸的研究結(jié)果相似。說(shuō)明種和屬不僅在大尺度上有強(qiáng)相關(guān)性,在小區(qū)域尺度上也有此規(guī)律。胡軍華等(2008)發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)江中游不同湖泊的魚類在 1950s、1980s和2000s 3個(gè)時(shí)期的種-屬數(shù)量及屬含物種數(shù)頻次分布也有此規(guī)律,但未檢驗(yàn)其擬合曲線的一致性。本研究通過(guò)協(xié)方差分析發(fā)現(xiàn),2次調(diào)查的種-屬數(shù)量關(guān)系和屬含物種數(shù)分布頻次均無(wú)顯著差異(P>0.05),且南灣半島植被破壞前和恢復(fù)后鳥(niǎo)類物種(江海聲等,1998)的屬含物種數(shù)頻次分布也有一致性(圖6a),說(shuō)明植被變化前后鳥(niǎo)類群落可在種-屬結(jié)構(gòu)上保持一致。

圖6 南灣半島植被變化前后鳥(niǎo)類屬含物種數(shù)頻次和體長(zhǎng)頻次分布Figure 6 Frequency distribution of number of species in genus and body size before and after vegetation change in Nanwan Peninsula

動(dòng)物個(gè)體大小通過(guò)異速生長(zhǎng)關(guān)系與物種的形態(tài)、生理和行為等密切相關(guān)(Blackburn et al.,1999)。有研究表明,個(gè)體大小相近的物種間的競(jìng)爭(zhēng)也較強(qiáng),物種個(gè)體大小分布頻次分布具有規(guī)律性(Stanley,1973;Koz?owski et al.,2002;Allen et al.,2006),在大尺度上多呈正偏態(tài)分布(Blackburn et al.,1999;Clauset et al.,2009)。

本研究結(jié)果表明,紅樹(shù)林恢復(fù)前后的鳥(niǎo)類體長(zhǎng)均呈正偏態(tài)分布,與前人的研究結(jié)果一致;且協(xié)方差分析表明,物種體長(zhǎng)頻次分布無(wú)顯著性差異(P=0.893)。同樣對(duì)南灣半島的鳥(niǎo)類體長(zhǎng)頻次分布進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),植被破壞前和恢復(fù)后的鳥(niǎo)類的體長(zhǎng)頻次分布相似(圖6b),且卡方檢驗(yàn)結(jié)果表明其分布無(wú)顯著差異(P=0.923)。說(shuō)明鳥(niǎo)類群落的體長(zhǎng)頻次分布具有一定規(guī)律,并在植被變化前后可保持相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。2次調(diào)查記錄的鳥(niǎo)類物種在區(qū)系、居留型、季節(jié)、生態(tài)類型和體長(zhǎng)組上的頻次分布,以及各季節(jié)的不同區(qū)系、居留型的物種數(shù)均無(wú)顯著差異(表3),也進(jìn)一步說(shuō)明紅樹(shù)林恢復(fù)前后鳥(niǎo)類群落有相似的物種組合模式。

有研究表明,植被變化后部分新進(jìn)入的鳥(niǎo)類與消失的鳥(niǎo)類存在替代關(guān)系。Nkwabi et al.(2010)發(fā)現(xiàn)當(dāng)塞倫蓋蒂平原的草原由長(zhǎng)草變?yōu)槎滩輹r(shí),2種云雀在功能上存在替代關(guān)系。從卡方檢驗(yàn)結(jié)果來(lái)看,2次調(diào)查中單次調(diào)查記錄鳥(niǎo)類在體長(zhǎng)頻次分布、生態(tài)類型、區(qū)系和居留型上均無(wú)顯著差異,但除斑魚狗(Ceryle rudis)與藍(lán)翡翠(Halcyon pileate)外,其余物種在體長(zhǎng)組、區(qū)系、居留型和生態(tài)類型無(wú)對(duì)應(yīng)關(guān)系。研究還發(fā)現(xiàn)2次調(diào)查共有種的屬含物種數(shù)與體長(zhǎng)頻次分布均與總體的有較高相似性,說(shuō)明紅樹(shù)林恢復(fù)前恢復(fù)前后鳥(niǎo)類物種的組合模式可能受其共有物種的影響較大。

目前,尚未有研究報(bào)道環(huán)境變化后物種組合模式的可重復(fù)性及其形成機(jī)制。本研究發(fā)現(xiàn)2次調(diào)查的鳥(niǎo)類群落的屬含物種數(shù)頻次分布、體長(zhǎng)頻次分布均符合前人在大陸和局域尺度的研究,且在植被變化前后無(wú)顯著差異。從群落構(gòu)建的生態(tài)位理論出發(fā),同屬物種在形態(tài)和生態(tài)上均具有較高相似性(鄭光美,2012),在環(huán)境篩選下進(jìn)入同一區(qū)域,又因競(jìng)爭(zhēng)排除法則(Gause,1934),即生態(tài)上相似的兩個(gè)物種在同一條件下不能共存,使得過(guò)于相似的物種發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)排除,從而使各物種間的相似性受到限制,即群落共存物種間的極限相似性(limiting similarity)(Wilson et al.,1995)。這可能導(dǎo)致了群落中單種屬最多,也是其體長(zhǎng)分化的原因(Blackburn et al.,1999)。但同時(shí)一些物種由于對(duì)環(huán)境和資源的適合度不同而導(dǎo)致生態(tài)位的分化(Chesson,2000),令某些屬或體長(zhǎng)組內(nèi)可共存多個(gè)物種。由此可推測(cè)物種經(jīng)擴(kuò)散到達(dá)某一區(qū)域后,在環(huán)境篩選和屬內(nèi)物種的極限相似這兩個(gè)反作用力的共同推動(dòng)下(Webb et al.,2002),形成了現(xiàn)有物種組合模式。調(diào)查區(qū)域植被變化未對(duì)這些模式造成顯著性影響,可能說(shuō)明其影響因子在于當(dāng)?shù)剌^為穩(wěn)定的環(huán)境因子,如光照、溫度和降水等。

5.3 物種組合模式的應(yīng)用前景

目前生物群落構(gòu)建的研究多集中群落構(gòu)建的機(jī)制中的生態(tài)位理論(包含環(huán)境過(guò)濾和生物相互作用)(Clements,1916;Gleason,1926;Hubbell,2011)和中性理論(主要為擴(kuò)散機(jī)制)(Hubbell,2011),且通常認(rèn)為在不同尺度上起主要作用的構(gòu)建機(jī)制不同(G?tzenberger et al.,2012)。相比群落構(gòu)建機(jī)制,群落的物種組合模式在不同尺度上均具有類似的規(guī)律,且其研究對(duì)象為物種的分類階元、個(gè)體大小、生態(tài)類型和區(qū)系等變量,數(shù)據(jù)容易獲取,且均與物種形態(tài)和覓食、繁殖行為等生態(tài)特征密切相關(guān),能更高效直觀地反映了動(dòng)物群落的構(gòu)建規(guī)則,因此在目前具有更高的應(yīng)用前景。

本研究發(fā)現(xiàn)在植被發(fā)生變化后,鳥(niǎo)類群落仍依照變化前的屬含物種數(shù)頻次分布、體長(zhǎng)頻次分布和生態(tài)類型頻次分布等物種組合模式進(jìn)行構(gòu)建。這些物種組合模式有望作為判斷鳥(niǎo)類群落完整性的重要依據(jù),如通過(guò)鳥(niǎo)類物種數(shù)量(Fang et al.,2020;徐正春等,2019)、屬含物種數(shù)頻次分布及體長(zhǎng)分布等數(shù)據(jù)的變化,判斷鳥(niǎo)類群落的穩(wěn)定性和完整性。其中屬含物種數(shù)的頻次分布模型在動(dòng)物群落恢復(fù)上有較高的應(yīng)用價(jià)值:一方面可用于評(píng)價(jià)恢復(fù)效果,可模型的符合程度來(lái)評(píng)價(jià)群落是否已穩(wěn)定;一方面在群落未達(dá)到穩(wěn)定的情況下,可計(jì)算未穩(wěn)定群落與穩(wěn)定群落模型的差值來(lái)確定缺失的相關(guān)物種。

6 結(jié)論

本文研究結(jié)果驗(yàn)證了:鳥(niǎo)類群落在當(dāng)?shù)刂脖蛔兓笃湮锓N組成發(fā)生變化,但在物種豐富度和群落物種分類結(jié)構(gòu)、體長(zhǎng)頻次分布、居留型、區(qū)系組成和生態(tài)類型上均保留了原有特征。故本研究認(rèn)為區(qū)域內(nèi)動(dòng)物群落可依照固定的物種組合模式進(jìn)行構(gòu)建,具有可重復(fù)性。

致謝:感謝珠海市林業(yè)局、廣東珠海淇澳-擔(dān)桿島省級(jí)自然保護(hù)區(qū)巡護(hù)隊(duì)給予的支持和幫助;感謝廣東省科學(xué)院動(dòng)物研究所的曹宏芬、劉金成等參與調(diào)查,以及胡一鳴博士對(duì)本文摘要的審閱修改。

猜你喜歡
區(qū)系體長(zhǎng)紅樹(shù)林
贛粵地區(qū)蕨類植物區(qū)系新資料
脖子占體長(zhǎng)一半的巨龍——新疆巨龍
史上最長(zhǎng)恐龍
藏著寶藏的紅樹(shù)林
外泌體長(zhǎng)鏈非編碼RNA在膀胱癌中的研究進(jìn)展
神奇的紅樹(shù)林
走過(guò)紅樹(shù)林
歌海(2018年4期)2018-05-14 12:46:15
內(nèi)蒙古灌木植物多樣性及其區(qū)系分析
不同施肥處理對(duì)農(nóng)田土壤微生物區(qū)系和功能的影響
海州灣及鄰近海域大瀧六線魚的生長(zhǎng)、死亡和最適開(kāi)捕體長(zhǎng)研究
离岛区| 沂南县| 自治县| 特克斯县| 革吉县| 阿坝县| 沙坪坝区| 新绛县| 武威市| 樟树市| 陇南市| 古田县| 拜城县| 江都市| 靖江市| 射阳县| 上虞市| 沾化县| 阜南县| 休宁县| 梁山县| 鹿邑县| 阜宁县| 和静县| 来宾市| 芜湖县| 广宗县| 保康县| 寻甸| 渝北区| 东港市| 江油市| 永嘉县| 泽普县| 辽源市| 周宁县| 襄城县| 彰化县| 灵石县| 侯马市| 太原市|