北美地區(qū)校園生境鳥類多樣性研究

北美地區(qū)校園生境鳥類多樣性研究

鳥類是自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在維持生態(tài)平衡和生物多樣性方面發(fā)揮著不可替代的作用。鳥類對環(huán)境變化很敏感,其存在與分布狀況與生存環(huán)境密切相關(guān)。因此,鳥類可以作為判斷環(huán)境好壞的一個(gè)指標(biāo)。鳥類多的地方,環(huán)境相對較好,反之亦然。西北農(nóng)林科技大學(xué)校園內(nèi)植物種類繁多,綠樹成蔭,為鳥類提供了良好的棲息環(huán)境。到目前為止,卜書海和田瑞等只對該校校園鳥類的種類和數(shù)量進(jìn)行過調(diào)查報(bào)道,筆者在進(jìn)一步探明校園鳥類的種類、數(shù)量、居留情況的同時(shí),對其棲息生境特征進(jìn)行相關(guān)的研究和分析,同時(shí)為鳥類保護(hù)和生物多樣性的研究提供一些基礎(chǔ)性資料,為學(xué)校綠化及校園生態(tài)建設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。1生境類型及物種多樣性調(diào)查西北農(nóng)林科技大學(xué)位于關(guān)中平原腹地的楊凌示范區(qū),介于107°59′～108°09′E,34°14′～34°24′N,海拔418.0～540.1m。屬于暖溫帶半干旱、半濕潤氣候帶,并具有大陸性季風(fēng)氣候區(qū)特點(diǎn),年平均溫度12.9℃,年平均降水量637.6mm,春暖干旱,夏季多雨、并有伏旱,秋季濕潤,冬季少雨雪。校園目前占地面積約327hm2,以隴海鐵路為界,分為南、北校區(qū)。校園植被以人工綠化植物為主,主要樹種有油松(Pinustabulaeformis)、圓柏(Sabinachinensis)、法國梧桐(Platanusorientalis)、欒樹(Koelreuteriapaniculata)、銀杏(Ginkgobiloba)、七葉樹(Aesculuschinensis)等。根據(jù)校園植被類型及干擾因素等差異,將研究區(qū)域分為5種生境類型:闊葉林(Ⅰ):主要樹種有三角楓(Acerbuergerianum)、廣玉蘭(MagnoliagrandifloraL.)、法國梧桐(Platanusorientalis)等。多是成熟林,胸徑5～35cm,高度10～30m,密度50～130株/dam2。針葉林(Ⅱ):主要有油松(Pinustabulaeformis)、北美喬松(Pinusstrobus)、圓柏(Sabinachinensis)等樹種?；緸榘氤墒炝峙c幼林,徑級(jí)10～25cm,高10～15m,密度20～60株/dam2。針闊混交林(Ⅲ):主要樹種有青杄(PiceawilsoniiMast.)、云杉(PiceaasperataMast.)、銀杏(Ginkgobiloba)等。其中多為中齡樹種,徑級(jí)15～30cm,樹高8～20m,密度30～60株/dam2。疏林灌叢群落(Ⅳ):主要有貼梗海棠(Chaenomelesspeciosa)、紅瑞木(Cornusalba)、桂花(OsmanthusfragransLour.)等樹種。草坪(Ⅴ):主要有多年生黑麥草(Loliumperenne)、白三葉(TrifoliumrepensL.)等植被。2008年5月-2009年4月,采用樣線和定點(diǎn)調(diào)查法調(diào)查。在每種生境中選擇3條樣線,每條樣線長度為2～3km,每月調(diào)查1次,以1.5km/h的速度行走,左右視區(qū)各50m。采用8倍定焦和8～22倍變焦雙筒望遠(yuǎn)鏡,并使用數(shù)碼攝像機(jī)對鳥類的種類和數(shù)量進(jìn)行觀察和記錄。調(diào)查時(shí)間選擇在06:30-09:00和16:00-19:00鳥類比較活躍時(shí)。鳥類物種的鑒定、分類、區(qū)系型查閱參考文獻(xiàn)確定。物種多樣性指數(shù)采用Shannon-Wiener指數(shù)進(jìn)行計(jì)算:H=?∑i=1sPilnPiΗ=-∑i=1sΡilnΡi式中,H為多樣性指數(shù),Pi為物種i的個(gè)體數(shù)占群落中全部鳥類個(gè)體數(shù)的比例,s為組成群落的鳥類物種。均勻度指數(shù)采用Pielou指數(shù)進(jìn)行計(jì)算:J=H/Hmax,Hmax=lns式中,J為均勻度指數(shù),H同上,Hmax是群落中物種多樣性的最大值,s為物種數(shù)。相似性指數(shù)采用Sorenson指數(shù)進(jìn)行計(jì)算:Cs=2j/(a+b)式中,Cs為相似性指數(shù),j為兩個(gè)群落共有種數(shù),a、b分別為群落A、B的物種數(shù)。2結(jié)果與分析2.1校園鳥類中古北種情況本次調(diào)查共記錄鳥類51種,隸屬于9目22科,其中雀形目38種,占調(diào)查鳥類種數(shù)的74.51%,這與鳥類分類中雀形目居多相符合(表1)。校園鳥類中古北種24種、東洋種15種、廣布種12種,分別占校園鳥類種數(shù)的47.06%、29.41%和23.53%。區(qū)系組成呈現(xiàn)南、北鳥類混雜分布,以古北界鳥類為主的特征,說明本區(qū)在地理區(qū)劃的位置屬古北界的南緣。從居留型上看,留鳥35種,占總數(shù)的68.63%;夏候鳥15種,占總數(shù)的29.41%;旅鳥1種,占總數(shù)的1.96%。本次調(diào)查到的鳥類以留鳥為主,候鳥與旅鳥的比例較小。2.2不同棲息地下鳥類群落結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)2.2.1鳥類的群落結(jié)構(gòu)在此生境中記錄到鳥類41種,占全部的80.39%;物種H為2.9632,J為0.7979。由于闊葉林群落內(nèi)的樹種種類較為豐富,取食面積較大,為鳥類提供了豐富的食物來源,樹種高度較高,林下人為干擾較小,且許多鳥對筑巢、棲息樹種有一定的選擇性,為筑巢、棲息提供了豐富的環(huán)境,樹冠枝葉茂盛層次較為復(fù)雜,空間層次明顯、隱蔽條件相對較好,為躲避天敵提供了方便,因此,該生境的植被多樣性最高,鳥類群落結(jié)構(gòu)最復(fù)雜,多樣性指數(shù)最大(表2)。2.2.2林下植被類型針葉林群落雖然林冠茂密,但層次簡單,構(gòu)成群落樹種密度較低,林下植被簡單,鳥類群落多樣性指數(shù)較低。在此生境中共記錄鳥類25種,占49.02%;物種H為1.4707,J為0.4569(表2)。2.2.3j為0.426.表1該生境中記錄鳥類32種,占62.75%;物種H為1.8258,J為0.5268(表2)。該生境雖然有一定的植物種類,但因調(diào)查地點(diǎn)離人行道較近,林下灌叢密度不大,結(jié)構(gòu)較為簡單,受人為活動(dòng)干擾較重,自然掩蔽條件較差,因而對整個(gè)群落的多樣性產(chǎn)生了很大影響。2.2.4鳥類的物種多樣性疏林灌叢群落當(dāng)中有一定水源,水邊草地便于鳥類飲水,且昆蟲種類較多,部分地區(qū)雜草茂密,因而為鳥類提供了較為豐富的食物和棲息場所,物種多樣性因此也就較高。在此生境中共記錄到鳥類39種,占76.47%;物種H為2.3863,J為0.6514(表2)。2.2.5h與q的關(guān)系在此生境中記錄鳥類12種,占總數(shù)的23.53%;物種H為0.7889,J為0.3175(表2)。草坪群落內(nèi)固有的植被密度本來不密,周圍的灌叢不豐富,食物較單一,嚴(yán)重影響了鳥類群落的多樣性,因此,多樣性指數(shù)最低。2.3森林與針闊混交林Whittakor認(rèn)為,Cs達(dá)到60%時(shí),群落具有較高的相似性。由校園內(nèi)5種生境間的相似性系數(shù)計(jì)算結(jié)果(表3)可知,闊葉林與針闊混交林的相似性最高(0.7945),針葉林和闊葉林(0.7273)、闊葉林和疏林灌叢群落(0.7250)次之,草坪與針闊混交林(0.3182)最低。除了闊葉林與針闊混交林、針葉林和闊葉林、闊葉林和疏林灌叢群落以及針闊混交林和針葉林間鳥類群落Cs高于60%外,其余各生境間鳥類群落Cs都低于60%,表明它們之間的鳥類群落結(jié)構(gòu)具有較大差異。3鳥類群落的多樣性與卜書海和田瑞等的兩次調(diào)查結(jié)果相比,在本次調(diào)查中西北農(nóng)林科技大學(xué)校園鳥類和數(shù)量有了明顯增加。此外,在調(diào)查中新發(fā)現(xiàn)6種以前沒有記錄過的鳥類,分別是黑枕綠啄木鳥(Picuscanus)、灰斑鳩(Streptopeliadecaocto)、山斑鳩(Streptopeliaorientalis)、灰鹡鸰(Motacillacinerea)、棕背伯勞(Laniusschach)和褐頭鶇(Turdusjeae)。近兩年校園生態(tài)環(huán)境越來越好,給鳥類提供了更好的棲息環(huán)境,因此鳥類多樣性也有了明顯提高。鳥類群落的多樣性與結(jié)構(gòu)和棲息地結(jié)構(gòu)、植被的多樣性、林木的水平和垂直層次的復(fù)雜性等因素相關(guān)。調(diào)查結(jié)果正好驗(yàn)證了這個(gè)觀點(diǎn),H闊葉林>H疏林灌叢群落>H針闊混交林>H針葉林>H草坪,闊葉林的林木種類豐富,空間層次明顯,樹冠枝葉茂盛且食物較豐富,鳥類物種多樣性也就最高;而草坪因其組成單一,層次不明顯,且人類活動(dòng)干擾較大,所以鳥類物種多樣性最低。另外,群落相似性結(jié)果表明,闊葉林與針闊混交林的相似性最高,這也從另一個(gè)側(cè)面反映了其植被復(fù)雜程度的關(guān)系。從實(shí)際調(diào)查中可以清楚地看到鳥類對于環(huán)境和群落的變化是非常敏感的,可以說鳥類是環(huán)境優(yōu)劣的指示劑,它們可以很好地反映出該地區(qū)環(huán)境的好壞。因此,筆者認(rèn)為要維持或增加校園鳥類群落的多樣性,建議:①學(xué)校應(yīng)繼續(xù)加大綠化的力度,提高綠化覆蓋率,