田禾 張明輝 賀垚銀 余麗江
摘要 水鳥群落是濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,對(duì)環(huán)境變化具有高度敏感性,為了研究水鳥對(duì)降水的響應(yīng)特征,2016—2021年持續(xù)對(duì)廣西山口紅樹林國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)水鳥進(jìn)行監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明:(1)水鳥數(shù)量對(duì)降水量的響應(yīng)具有季節(jié)性差異,春季和夏季水鳥數(shù)量與降水量呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系(P<0.05),秋季和冬季水鳥數(shù)量與降水量呈現(xiàn)顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.05);(2)水鳥分布格局對(duì)降水量的響應(yīng)亦有季節(jié)性差異,隨著降水量的變化,水鳥在農(nóng)用地與自然生境中遷移。
關(guān)鍵詞 降水;水鳥;分布格局;響應(yīng)
中圖分類號(hào):Q958.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):2095–3305(2023)07–0177-03
氣候因子會(huì)直接或間接地影響鳥類分布格局,使其在連通的景觀中移動(dòng)[1]。降水在一定程度上會(huì)改變?cè)械臈⒌靥卣?,?duì)鳥類產(chǎn)生較大影響,尤其是依靠濕地生存的水鳥[2]。大量的降水可使?jié)竦孛娣e擴(kuò)大[3],而降水量過少則會(huì)導(dǎo)致河床干涸、自然灘涂濕地面積驟減[4]。降水引起的水文變化與其他因素的相互作用會(huì)直接導(dǎo)致生境喪失和破碎化,尤其在原本較為干旱的濕地分布區(qū)[3]。沿海國家濕地的喪失會(huì)導(dǎo)致水鳥數(shù)量迅速下降[5],尤其是遷徙的鳥類種群數(shù)量明顯減少[6]。但是,這些研究認(rèn)為水鳥是靜態(tài)生物因子,然而,水鳥在越冬或過境地點(diǎn)的活動(dòng)是一個(gè)具有空間尺度的動(dòng)態(tài)過程[7]。氣候變化的空間強(qiáng)度差異將導(dǎo)致水鳥在區(qū)域內(nèi)移動(dòng),形成不同的分布格局[8]。
農(nóng)用地構(gòu)建了接近自然原貌的人工系統(tǒng)[9],不僅可以發(fā)展沿海養(yǎng)殖業(yè)、牧業(yè)和種植業(yè),為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)提供良好的發(fā)展前景,還可以增加水鳥可利用棲息地,是遷徙鳥類重要中轉(zhuǎn)驛站。結(jié)合王成等[10]的研究,鹽田、養(yǎng)殖塘等可以為水鳥提供覓食棲息地,對(duì)天然濕地的喪失有一定的補(bǔ)償作用,而在遷徙壓力較大的秋季,水田和澆灌后的農(nóng)作物種植區(qū)和草地也成為遷徙水鳥的棲息地之一[11]。這些農(nóng)用地生境,都可以在一定程度上緩解自然棲息地喪失帶來的壓力[12]。
山口紅樹林國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于北部灣南端,是遷徙水鳥重要的中途覓食地和停歇地。鑒于該區(qū)域在國際生物多樣性保護(hù)和水鳥棲息地保護(hù)中的重要性,結(jié)合當(dāng)?shù)鬲?dú)特的氣候特征,研究降水對(duì)保護(hù)區(qū)內(nèi)水鳥的影響,對(duì)提高該地區(qū)的棲息地質(zhì)量具有重要的意義。
1 研究區(qū)概況與方法
1.1 研究區(qū)概況
山口紅樹林國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)位于廣西北海市合浦縣東南部,是北部灣東側(cè)一個(gè)半島的沿岸海涂。研究地光熱充足、降水量豐沛,多集中于4—9月,年際間有較大差異。
1.2 數(shù)據(jù)收集
2016—2021年,每年按4個(gè)季節(jié)前往山口紅樹林國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)進(jìn)行調(diào)查。隨機(jī)在晴好天氣或陰雨天氣進(jìn)行調(diào)查,每次調(diào)查至少2人,保證觀察者和記錄者。使用8×42雙筒望遠(yuǎn)鏡(Celestron)和20×60單筒望遠(yuǎn)鏡(Carl Zeiss)觀察,記錄所有水鳥的種類、數(shù)量和活動(dòng)生境。降水?dāng)?shù)據(jù)來自中國氣象網(wǎng)(www.cma.gov.cn)。
1.3 數(shù)據(jù)分析
按照廣義水鳥的定義,統(tǒng)計(jì)包括科、鷺科等共12科的鳥類種類和數(shù)量,其中,重復(fù)調(diào)查的區(qū)域以最大數(shù)值保留法進(jìn)行匯總。
按照季節(jié)將記錄到的水鳥數(shù)據(jù)進(jìn)行分組,使用Pearson相關(guān)性分析降水量與水鳥數(shù)量之間的關(guān)聯(lián),并做散點(diǎn)圖,通過擬合趨勢(shì)方程進(jìn)一步探究不同季節(jié)降水量對(duì)水鳥數(shù)量的影響。按照不同經(jīng)營模式,將農(nóng)用地分為3種類型,加入自然生境(灘涂和紅樹林)鳥況數(shù)據(jù),通過Pearson相關(guān)性分析降水量與不同生境水鳥數(shù)量的關(guān)聯(lián)性,以描述不同季節(jié)水鳥分布格局對(duì)降水量的響應(yīng)特征。
所有數(shù)據(jù)分析采用Excel 2019和SPSS軟件完成。
2 結(jié)果與分析
2.1 水鳥種群數(shù)量響應(yīng)特征
選取2016—2021年調(diào)查的水鳥數(shù)據(jù)和相應(yīng)的當(dāng)?shù)亟邓疇顩r,通過散點(diǎn)圖和Pearson相關(guān)性分析,根據(jù)不同季節(jié)探討兩者的關(guān)聯(lián)性。
結(jié)果顯示:不同季節(jié)降水量對(duì)水鳥數(shù)量的影響都較為顯著。其中,春季、夏季的水鳥數(shù)量與降水量呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān);秋季、冬季的水鳥數(shù)量與降水量呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)關(guān)系(圖1、表1)。
2.2 水鳥分布格局的響應(yīng)特征
通過不同生境類型中水鳥數(shù)量與降水量的相關(guān)系數(shù),探究不同季節(jié)連通景觀中水鳥分布格局對(duì)降水量的響應(yīng)。Pearson相關(guān)性分析結(jié)果表明:隨著降水量的變化,水鳥會(huì)在農(nóng)用地與自然生境中遷移(表2)。
隨著降水量的增加:春季,分布在農(nóng)用地中的水鳥數(shù)量減少,自然生境中的水鳥數(shù)量增加;夏季,分布在農(nóng)用地與灘涂中的水鳥數(shù)量減少,其中,鹽田顯著負(fù)相關(guān)、牧業(yè)用地為極顯著負(fù)相關(guān),僅分布在紅樹林生境中的水鳥數(shù)量增加;秋季,水鳥呈現(xiàn)出與春季相反的分布格局;冬季,水鳥對(duì)各生境的利用增加。
3 討論
作為生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,鳥類對(duì)氣候和環(huán)境改變的反應(yīng)相當(dāng)敏感[13],可作為監(jiān)測(cè)全球氣候變化的一項(xiàng)重要依據(jù)。水鳥數(shù)量對(duì)降水量的響應(yīng)因季節(jié)而異。廣西北部灣沿海地區(qū)處于熱帶和亞熱帶,降水量年內(nèi)分配極不均勻[14]。降水對(duì)鳥類數(shù)量的影響表現(xiàn)在多個(gè)方面:首先,是棲息地的可用性,如棲息地面積,覓食地、棲息地的水位等[15-16]。本研究中,春夏兩季降水量明顯偏多,隨著降水量的增加,當(dāng)?shù)厮簧蠞q,淹沒了水鳥的部分覓食地與棲息地,導(dǎo)致其面積縮小,使得一些喙、腿較短的水鳥,如鸻類,不得不轉(zhuǎn)移至鄰近地區(qū)合適的棲息地,這也與黃菊梅等[17]的研究一致。而秋冬兩季降水量偏少,導(dǎo)致該地區(qū)水位降低,濕地的干涸可能導(dǎo)致生境喪失與碎片化,因此,隨著降水量的增加,水鳥數(shù)量呈現(xiàn)出增加的趨勢(shì)。其次,降水對(duì)水鳥數(shù)量的影響還表現(xiàn)在食物資源方面[18]。在降水量偏少的秋冬兩季,水體富營養(yǎng)化是影響底棲無脊椎動(dòng)物種群數(shù)量的關(guān)鍵因素之一。隨著降水量的增加,水質(zhì)有所改善,底棲生物種群數(shù)量增加,水鳥食物資源充足,這也是水鳥數(shù)量與降水量呈現(xiàn)正相關(guān)的原因之一;此外,農(nóng)用地開始收獲,底棲生物豐富,因此水鳥從自然生境轉(zhuǎn)移至農(nóng)用地覓食。
隨著降水量的變化,水鳥在連通景觀中的分布格局不同。在濕地生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性等方面起著舉足輕重的作用。春季和秋季,水鳥的分布格局體現(xiàn)出了對(duì)農(nóng)用地與自然棲息地完全獨(dú)立的利用特征:3種不同經(jīng)營模式的農(nóng)用地變化一致,2種不同生境的自然棲息地變化一致。這表明水鳥對(duì)棲息地的利用具有一定的選擇性。
春季,隨著降水量的增加,水鳥對(duì)農(nóng)用地的利用降低,對(duì)人工生境的利用增加。除上述水位原因外,繁殖也是一個(gè)重要原因。水鳥對(duì)繁殖生境具有一定的選擇性[19-20],隨著降水量的增加,農(nóng)用地水位上漲,水鳥轉(zhuǎn)移至自然生境繁殖,尤其像鷺類等水鳥,其本身營巢于紅樹林,集群繁殖,因此,春季分布紅樹林生境的水鳥數(shù)量與其他生境也呈負(fù)相關(guān)(r=-0.811)。
夏季,隨著降水量的增加,水鳥對(duì)鹽田和牧區(qū)存在顯著負(fù)的選擇性。這與夏季水鳥物有關(guān),北部灣沿海位于EAAF遷徙通道上,鸻鷸類多為冬候鳥,因此,夏季水鳥優(yōu)勢(shì)種為鷺類等留鳥,其生活習(xí)性利用紅樹林生境較多。此外,隨著降水量的增加,鹽田和牧區(qū)被淹沒,而紅樹林生境水位隨潮汐漲退,退潮時(shí),底棲生物暴露,資源豐富取食方便,故而水鳥分布在紅樹林生境。
秋季,大量遷徙候鳥在此停歇覓食,以為繼續(xù)遷徙快速補(bǔ)充能量。而秋季正是農(nóng)用地收獲季節(jié),漁業(yè)用地、水田等挖建溝渠,將水排出,因此即使隨著降水量的增加,農(nóng)用地各類生境依然水位較淺,且漁業(yè)養(yǎng)殖的魚蝦貝類為水鳥提供了豐富的食物資源,使大量遷徙候鳥分布在此。
冬季,該地降水偏少,而相較于其他地區(qū)氣溫較高,因此,隨著降水量的增加,吸引其他地區(qū)的冬候鳥來此棲息覓食,使得水鳥對(duì)各生境具有正選擇性。
最后,本研究還存在不足之處,如只考慮了水鳥對(duì)降水量的響應(yīng)特征,而忽略了其他氣候因素,如年際間的溫度[21]、光照變化[22]、水鳥種群數(shù)量年際間高度自然變異性[23]以及人為干擾[24]等。
通過分析水鳥的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和反映一些重點(diǎn)生態(tài)地區(qū)環(huán)境質(zhì)量的狀況,至少能從一個(gè)方面科學(xué)地反映氣候等因素對(duì)濕地生態(tài)環(huán)境的影響[25]。建議相關(guān)部門對(duì)農(nóng)用地進(jìn)行集約化管理,根據(jù)降水量積極調(diào)整水位,以吸引更多水鳥物種[26];同時(shí),應(yīng)大力開展自然棲息地的保護(hù)宣傳工作,以維持當(dāng)?shù)厮B的群落穩(wěn)定和生態(tài)平衡。
參考文獻(xiàn)
[1] 石建斌,李迪強(qiáng),肖文發(fā).氣候變化對(duì)鳥類影響:長期研究的意義(英文)[J].動(dòng)物學(xué)研究,2006(6):637-646.
[2] 白軍紅,歐陽華,楊志鋒,等.濕地景觀格局變化研究進(jìn)展[J].地理科學(xué)進(jìn)展,2005,24(4):36-45.
[3] 劉紅玉,呂憲國,張世奎.濕地景觀變化過程與累積環(huán)境效應(yīng)研究進(jìn)展[J].地理科學(xué)進(jìn)展, 2003(1):60-70.
[4] 馬琳,杜建飛,閆麗麗,等.崇明東灘濕地降水化學(xué)特征及來源解析[J].中國環(huán)境科學(xué), 2011,31(11):1768-1775.
[5] Wang C, Zhou Y, Zhang H B, et al. Study on the rare waterbird habitat networks of a new UNESCO World Natural Heritage site based on scenario simulation[J]. Science of the Total Environment, 2022, 843: 157058.
[6] 范盈盈,蔡益,付建平,等.北京濕地遷徙期水鳥年際變化規(guī)律研究[J].濕地科學(xué)與管理,2021,17(3):36-39.
[7] 楊蘭榮,洪明生,韋偉,等.四川省典型濕地秋冬季的水鳥多樣性及其干擾因素[J].西華師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2019,40(1):22-31.
[8] Wang C, Liu H Y, Li Y F, et al. Study on habitat suitability and environmental variable thresholds of rare waterbirds[J]. Science of the Total Environment, 2021, 785: 147316.
[9] 高宇,宋超,張婷婷,等.人工替代棲息地對(duì)長江口濕地的補(bǔ)充作用研究[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué),2017,43(3):63-70.
[10] 王成,劉紅玉,李玉鳳,等.鹽城濱海濕地水鳥類群生境適宜性及生態(tài)閾值研究:對(duì)棲息地景觀結(jié)構(gòu)恢復(fù)的啟示[J].生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報(bào),2022,38(7):897-908.
[11] 周文瑩,張入勻,李艷朋,等.粵港澳大灣區(qū)不同類型濕地水鳥群落物種多樣性和越冬水鳥棲息地重要性評(píng)價(jià)[J].濕地科學(xué),2021,19(2):178-190.
[12] 顏鳳,李寧,楊文,等.圍填海對(duì)濕地水鳥種群、行為和棲息地的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志,2017,36(7):2045-2051.
[13] 鄒萍秀,郭玲,曹磊,等.近30年天津濕地水鳥生境適宜性時(shí)空變化[J].濕地科學(xué)與管理,2022,18(6):2-8.
[14] 黃玉瑩,趙銀軍,謝瓊英,等.北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)TRMM降水?dāng)?shù)據(jù)空間降尺度研究[J].廣西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2019,37(4):163-169.
[15] 馮晨晨,張守棟,劉文亮,等.丹東鴨綠江口濕地春季5種遷徙鷸類的食物組成[J].復(fù)旦學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2019,58 (4):497-505.
[16] 李孿鑫,潘鴻茹,田曄,等.吉林莫莫格國家級(jí)自然保護(hù)區(qū)白鶴與豆雁遷徙期資源利用特征與生態(tài)位分化[J].四川動(dòng)物,2020,39(4):417-423.
[17] 黃菊梅,向偉,申亞蘭,等.東洞庭湖天氣、氣候?qū)υ蕉蝤B數(shù)量的影響[J].氣象科技進(jìn)展, 2021,11(2):172-175.
[18] 付夢(mèng)娣,賈強(qiáng),任月恒,等.環(huán)渤海濱海濕地鸻鷸類水鳥多樣性及其環(huán)境影響因子[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2021,41(22):8882-8891.
[19] Bishton G. Social structure, habitat use and breeding biology of hedgerow Dunnocks Prunella modularis[J]. Bird Study, 2001, 48(2): 188-193.
[20] 賈非,王楠,鄭光美.白馬雞繁殖早期棲息地選擇和空間分布[J]. 動(dòng)物學(xué)報(bào), 2005(3):383-392.
[21] 王晗,于非,吳燁,等.近50a新疆粉紅椋鳥棲息地氣候演變特征[J].干旱區(qū)地理,2013,36(4):601-608.
[22] 楊麗慧,鄭有飛,許遐禎,等.氣候變化對(duì)2種候鳥物候期的影響初探:以大豐市調(diào)查為例[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,2010,31(3):338-343.
[23] Lei W P, Masero J A, Piersma T, et al. Alternative habitat: The importance of the Nanpu Saltpans for migratory waterbirds in the Chinese Yellow Sea[J]. Bird Conservation International, 2018, 28(4): 549-566.
[24] 劉云珠, 史林鷺, 朵海瑞, 等. 人為干擾下西洞庭湖濕地景觀格局變化及冬季水鳥的響應(yīng)[J]. 生物多樣性, 2013, 21(6):666-676.
[25] 王小平,郝志,許爽,等.大連老鐵山雀形目鳥類環(huán)志優(yōu)勢(shì)種數(shù)量與氣候因子的相關(guān)性分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2020,48(12):90-94.
[26] 胡東旭,周立志.安徽桐城嬉子湖國家濕地公園水鳥多樣性[J].生態(tài)科學(xué), 2022,41(6):183-192.
Response Characteristics of Coastal Waterbirds to Precipitation Factors in Guangxi
Tian He et al(College of Animal Science and Technology, Guangxi University, Nanning, Guangxi 530005)
Abstract Waterbirds community is an important part of wetland ecosystem, which is highly sensitive to environmental changes. In order to study the response characteristics of waterbirds to precipitation, continuously monitored waterbirds in Guangxi Shankou Mangrove National Nature Reserve from 2016 to 2021. The results showed as follows: (1)The response of waterbirds population to precipitation had seasonal differences. There was a significant negative correlation between the number of waterbirds population and precipitation in spring and summer (P < 0.05), and a significant positive correlation between the number of waterbirds population and precipitation in autumn and winter (P < 0.05). (2) The distribution pattern of waterbirds also had seasonal differences in response to precipitation. With the change of precipitation, waterbirds migrated in agricultural land and natural habitat.
Key words Precipitation; Waterbirds; Distribution patterns; Response