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湿地是世界上最为丰富和多样化的生态环境之一,为众多物种提供了独特的栖息环境和生存资源,水鸟是湿地生态环境的重要指示物种[1],湿地水鸟多样性的研究是对湿地生态系统的保护和管理至关重要的一项工作,深入了解湿地水鸟的物种组成、数量分布、生态习性等方面的信息,可以更好地评估湿地生态系统的现状,服务湿地的保护和管理[2]。
嘉陵江中游江面开阔,湿地丰富,是水鸟重要的迁徙通道和越冬地[3-5]。至今,已有不少学者对嘉陵江中游不同江段的水鸟多样性状况进行了报道[6-10],这些研究丰富了该区域的物种多样性信息。目前,有关嘉陵江南充段近年的水鸟多样性监测报道尚缺乏。此外,也有学者研究发现:随着嘉陵江“全江渠化,梯级开发”、“航道整治”等项目的实施,江水深度增加,江面加宽,江水流速变慢,一些江心洲和河漫滩的面积减少,导致水鸟的种类和数量发生变化[3, 11]。但以上研究均缺乏环境因子、人为干扰与水鸟多样性间相关性的定量研究。
嘉陵江由北向南纵贯南充市区。近年来,嘉陵江南充段实施了流域环境整治工程,城区段已先后建设了多个湿地公园和生态公园,生境类型也更多样化,休闲娱乐的人也更多,这些都极大地改变了该处水鸟的栖息环境。而与之对应的城郊段的变化则相对较小。那么城郊段与城区段的水鸟多样性是否会存在显著差异呢?我们拟通过实地调查以达到以下目的:(1)了解嘉陵江南充段的水鸟多样性状况。(2)探究城区段和城郊段水鸟多样性的差异。(3)揭示人为干扰、生境类型及河漫滩面积对水鸟多样性的影响。研究结果将有助于该江段水鸟多样性的保护和管理。
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于2022年12月至2023年2月,对嘉陵江中游南充段水鸟进行调查,共布设12条固定样线,城区段4条样线,城郊段8条样线,每条样线长2~3 km,总样线长27.45 km,调查样线总面积为13.18 km2(见表1),共计调查3次,每次间隔10 d以上。采用步行的方式进行调查,使用10×42倍双筒望远镜(博冠,FMC 0-2)和20~60倍单筒望远镜(SWAROVSKI,奥地利产)进行观察记录,利用全球定位仪(GAMIN GPS MAP 60CSX)进行定位并记录样点, 用相机(Canon PC1680,日本产)拍摄记录生境条件,同时记录鸟类的种类和数量、干扰因素等信息。鸟类识别主要参考《中国鸟类野外手册》[12]。鸟类数量的记录采用最大值保留法[13]。
表 1 样线布设概况
Table 1. Details of the designed line transects
江段 样线编号 地点 样线长/km 调查面积/km2 生境类型 河漫滩面积/km2 深水区 浅水区 河漫滩 江心洲 人工设施 城区段 NCa-1 小龙门航电下游 2.05 0.84 √ √ √ √ √ 0.023 NCa-2 上中坝大桥 2.02 1.08 √ √ √ √ 0.026 NCa-3 下中坝大桥--南广高速大桥 2.19 1.08 √ √ √ √ √ 0.009 NCa-4 文峰桥 2.37 1.25 √ √ √ √ √ 0.011 城郊段 NCb-5 江陵镇 2.01 1.00 √ √ √ 0.007 NCb-6 凤仪航电下游 2.96 1.12 √ √ √ √ 0.026 NCb-7 龙门码头 2.37 1.27 √ √ √ √ 0.015 NCb-8 上徐村 2.40 1.56 √ √ √ 0.063 NCb-9 李渡镇 2.05 0.70 √ √ √ 0.005 NCb-10 河西镇 2.70 0.81 √ √ √ √ 0.032 NCb-11 青居航电下游 2.07 0.87 √ √ √ √ 0.212 NCb-12 渭钟沱村 2.26 1.60 √ √ √ 0 注:人工设施指堤坝、导流渠坝、大坝栏杆、垄埂、桥墩、航标船等。 河漫滩面积通过测距仪(讯田,鹰眼 HAWKEYE,天津产)进行测量相关长度后计算得出。样线面积可通过GPS计算得出。人为干扰因素主要为工程建设、交通运输、休闲娱乐,干扰程度分为3个等级,(1)重度:在样线内所记录到渔船和采砂船数量超过10艘,休闲娱乐人数大于100人,或正在进行大型工程作业;或者样线与居民点或县乡道路距离小于100 m。(2)轻度:记录到渔船和采砂船数量低于5艘,休闲娱乐人数小于10人,无工程作业;或者样线与居民点或县乡道路距离大于500 m。(3)中度:介于二者之间[14, 15]。
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鸟类分类系统参考郑光美所著《中国鸟类分类与分布名录》(第三版)[16],鸟类保护等级划分依据2021年公布新调整的《国家重点保护野生动物名录》[17]。鸟类区系分析根据张祖荣所著《中国动物地理》[18]。
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数量等级采用Berger-Parker优势度指数[19]来划分:
$$ Pi=ni/N $$ (1) 式中:ni为物种i在所有样线中的个体数之和,N为所有样线中全部鸟类的个体总数,
Pi≥10%的为优势种,1%≤Pi<10%的为常见种,0.1%≤Pi<1%的为少见种,Pi<0.1%的为稀有种[20]。
水鸟密度公式:
$$ D=N/S $$ (2) 式中:S为调查面积,N为水鸟的个体数。
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多样性指数采用Shannon-Wiener多样性指数[19]来衡定:
$$ H=-\Sigma PilnPi _{ } $$ (3) 式中:Pi为第i个物种个体数与所有物种个体总数的比值。
均匀度指数采用Pielou指数[19]来衡定:
$$ J=H/lnS $$ (4) 式中:S为总的物种数。
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本次调查共记录到水鸟32种,隶属于7目10科(见附表1)。其中,雁形目(Anseriformes)种类最多,共15种,占水鸟物种总数的46.88 %;其次为鸻形目(Charadriiformes),7种,占21.88 %;然后是鹈形目(Pelecaniformes),4种,占12.5 %;最后是目(Podicipediformes),3种,占9.38 %;鹤形目(Gruiformes)、鲣鸟目(Suliformes)和佛法僧目(Coracllformes)各1种,各占3.12 %。
属于国家二级保护鸟类1种,为黑颈鷉(Podiceps nigricollis),有普通鸬鹚(Phalacrocorax carbo)、小鷉(Tachybaptus ruficollis)和凤头鷉(Podiceps cristatus)3种四川省重点保护鸟类,23种为中日候鸟协定保护物种,5种为中澳候鸟协定保护物种。
从居留类型上看,所记录的32种水鸟中主要为冬候鸟,有25种,占78.13 %;留鸟5种,占调查鸟种总数的15.63 %;夏候鸟和旅鸟各1种,总共占6.25 %。
动物区系以古北界为主,有24种,占总数的75 %;广布种6种,占18.75 %;东洋界2种,占6.25 %。
本次调查共记录水鸟4 153只。其中优势种2种,分别为斑嘴鸭(Anas zonorhyncha)和赤膀鸭(Mareca strepera),分别占观察总数的13.92 %和11.77 %;稀有种4种,分别为青脚鹬(Tringa nebularia)、黑颈鷉、反嘴鹬(Recurvirostra avosetta)和翘鼻麻鸭(Tadorna tadorna),占观察总数的0.14 %。少见种10种,占4.55 %,常见种15种,占69.62 %。
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城区段和城郊段在水鸟组成上略有差异,城区段水鸟27种,城郊段水鸟30种。只在城区段记录到的水鸟有2种,为黑颈鷉和反嘴鹬,只在城郊段记录到的水鸟有5种,为大白鹭(Ardea alba)、青脚鹬、金鸻(Pluvialis fulva)、针尾鸭(Anas acuta)和翘鼻麻鸭,其他水鸟在两段区域均有记录。
城区段水鸟总数1 698只,优势种为凤头潜鸭(Aythya fuligula)和白骨顶(Fulica atra),分别占比16.14 %和10.78 %。城郊段水鸟总数2 455只,优势种为斑嘴鸭、赤膀鸭和赤颈鸭(Mareca penelope),分别占比18.33 %、14.05 %和10.39 %
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各样线水鸟多样性参见表2,本次调查记录到水鸟有32种,其中Shannon-Winner指数为2.834,Pielou指数为0.818。各样线中,Shannon-Winner指数最高的为样线NCa-4,为2.494,Pielou指数为0.785,最低的为样线NCb-12,为1.074,Pielou指数为0.552(见表2)。
表 2 嘉陵江南充段不同样线水鸟密度及多样性比较
Table 2. Comparison of waterbirds density and diversity in different sampling line transects of Nanchong section of the Jialing River
样线 水鸟种数 水鸟密度(只/km2) H H J J 城区段 NCa-1 20 733.33 2.117 2.758 0.707 0.837 NCa-2 18 375 2.477 0.857 NCa-3 15 202.78 2.151 0.794 NCa-4 24 366.4 2.494 0.785 城郊段 NCb-5 12 632 1.932 2.643 0.777 0.777 NCb-6 14 350 1.965 0.745 NCb-7 17 314.17 2.154 0.760 NCb-8 17 129.49 2.084 0.735 NCb-9 8 71.43 1.339 0.644 NCb-10 23 674.07 2.349 0.749 NCb-11 16 196.55 2.137 0.771 NCb-12 7 39.38 1.074 0.552 总计 32 315.10 2.834 0.818 注:H为Shannon-Wiener指数。J为Pielou指数。 城郊段水鸟多样性指数为2.758,Pielou指数为0.837,城郊段水鸟多样性指数为2.643,Pielou指数为0.777。
在研究区域记录到涉禽类水鸟共10种,其Shannon-Winner指数为1.711,Pielou指数为0.743;各样线中,Shannon-Winner指数最高的为样线NCb-10,为1.852,Pielou指数为0.890,最低的为样线NCb-12,为0.637,Pielou指数为0.918(见表3)。
表 3 嘉陵江南充段不同样线涉禽类水鸟密度及多样性比较
Table 3. Comparison of wading waterbirds density and diversity in different sampling line transects of Nanchong section of the Jialing River
样线 涉禽类种数 涉禽密度(只/km2) H H J J 城区段 NCa-1 4 50.00 1.158 1.578 0.836 0.811 NCa-2 4 32.41 1.022 0.737 NCa-3 4 15.74 1.232 0.889 NCa-4 6 48.00 1.179 0.658 城郊段 NCb-5 2 8.00 0.662 1.646 0.954 0.749 NCb-6 5 64.29 1.165 0.724 NCb-7 5 30.71 0.924 0.574 NCb-8 5 8.33 1.458 0.906 NCb-9 4 28.57 1.013 0.730 NCb-10 8 75.31 1.852 0.890 NCb-11 6 36.78 1.522 0.849 NCb-12 2 7.50 0.637 0.918 总计 10 31.18 1.711 0.743 注:H为Shannon-Wiener指数。J为Pielou指数。 在研究区域记录到游禽类水鸟共21种,其Shannon-Winner指数为2.592,Pielou指数为0.851;各样线中,Shannon-Winner指数最高的为样线NCa-2,为2.293,Pielou指数为0.869,最低的为样线NCb-9,为0.299,Pielou指数为0.272(见表4)。
表 4 嘉陵江南充段不同样线游禽类水鸟密度及多样性比较
Table 4. Comparison of natatores density and diversity in different sampling line transects of Nanchong section of the Jialing River
样线 游禽类种数 游禽密度(只/km2) H H J J 城区段 NCa-1 16 683.33 1.920 2.537 0.692 0.862 NCa-2 14 342.59 2.293 0.869 NCa-3 11 187.04 1.932 0.806 NCa-4 17 317.60 2.233 0.788 城郊段 NCb-5 10 624.00 1.879 2.375 0.816 0.793 NCb-6 9 285.71 1.561 0.710 NCb-7 11 282.68 1.919 0.800 NCb-8 12 121.15 1.871 0.753 NCb-9 3 41.43 0.299 0.282 NCb-10 14 596.30 1.999 0.758 NCb-11 9 158.62 1.655 0.753 NCb-12 5 31.88 0.575 0.357 总计 21 283.46 2.592 0.851 注:H为Shannon-Wiener指数。J为Pielou指数。 -
通过Spearman相关分析显示,干扰强度与涉禽类多样性指数呈显著负相关(r=−0.614,P=0.034<0.05),河漫滩面积与涉禽种类呈极显著正相关(r=0.708,P=0.0099<0.01),河漫滩面积与涉禽类多样性指数也呈极显著正相关(r=0.757,P=0.004<0.01)(见表5)。
表 5 斯皮尔曼相关性分析
Table 5. Spearman Correlation Analysis
涉禽种类 涉禽Shannon-Wiener指数 游禽种类 游禽Shannon-Wiener指数 干扰强度 相关系数 −0.261 −0.614* −0.156 −0.068 p 值 0.413 0.034 0.628 0.834 样本量 12 12 12 12 河漫滩面积 相关系数 0.708** 0.757** 0.349 0.242 p 值 0.010 0.004 0.267 0.449 样本量 12 12 12 12 注:* p<0.05 ** p<0.01 干扰强度最高的为样线NCb-12,主要是受到城南高速复线嘉陵江大桥工程建设的影响。样线NCa-1,NCa-3,NCb-5,NCb-6,NCb-8,NCb-10,NCb-11所受干扰程度较轻(表6)。
表 6 嘉陵江南充段不同样线干扰强度比较
Table 6. Comparison of human disturbance in different sampling line transects of Nanchong section of the Jialing River
样线 人为干扰因素 干扰总体评价 交通运输 工程建设 休闲娱乐 城区段 NCa-1 + + NCa-2 + ++ ++ NCa-3 + + + NCa-4 + ++ ++ 城郊段 NCb-5 + + NCb-6 + + + NCb-7 ++ + ++ NCb-8 + + NCb-9 ++ + ++ NCb-10 + + NCb-11 + + NCb-12 +++ + +++ 注:“+”为轻度干扰。“++”为中度干扰。“+++”为重度干扰。
Diversity of winter waterbirds in Nanchong Section of Jialing River
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摘要: 水鸟多样性监测是湿地生态系统科学保护和管理的重要基础。2022年12月至2023年2月采用固定样线法对嘉陵江南充段水鸟的物种多样性进行了调查,共观察到水鸟32种,隶属7目10科,涉禽类有10种,游禽类有21种。其中,国家二级保护鸟类1种,四川省保护鸟类3种。冬候鸟25种,留鸟5种,夏候鸟1种,旅鸟1种。区系组成上古北界24种,广布种6种,东洋界2种。优势种有斑嘴鸭(Anas zonorhyncha)和赤膀鸭(Mareca strepera)两种,占观察水鸟总数的25.69%。通过相关性分析,干扰强度与涉禽类多样性指数呈显著负相关(r=0.614,P<0.05),河漫滩面积与涉禽种类呈极显著正相关(r=0.708,P<0.01),河漫滩面积与涉禽类多样性呈极显著正相关(r=0.757,P<0.05)。Abstract: Water bird diversity monitoring is an important foundation for the scientific protection and management of wetland ecosystems. A fixed line method was used to investigate the species diversity of waterbirds in the Nanchong section of the Jialing River from December 2022 to February 2023. A total of 32 species of waterbirds were recorded, belonging to 7 orders and 10 families, with 10 species of wading birds and 21 species of natatores. Among these species, one species were the first grade national protected animals in China, three species were the provincial protected species. There were 25 species of winter vistor birds, 5 species of resident birds, one species of summer visitor birds, one species of migrant birds. In fauna, 24 species belonged to the Palearctic Realm component, 6 species to the widespread one, 2 species to the Oriental Realm one. The dominant species were Eastern Spot-billed Duck (Anas zonorhyncha) and Gadwall (Mareca strepera), which accounted for 25.69% of the total number of observed waterbirds. Through correlation analysis, the intensity of interference was significantly negatively correlated with the diversity index of wading birds (r=0.614, P<0.05), the floodplain area was highly significantly positively correlated with wading bird species (r=0.708, P=<0.01), and the floodplain area was also significantly positively correlated with wading bird diversity too (r=0.757, P=<0.05).
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表 1 样线布设概况
Tab. 1 Details of the designed line transects
江段 样线编号 地点 样线长/km 调查面积/km2 生境类型 河漫滩面积/km2 深水区 浅水区 河漫滩 江心洲 人工设施 城区段 NCa-1 小龙门航电下游 2.05 0.84 √ √ √ √ √ 0.023 NCa-2 上中坝大桥 2.02 1.08 √ √ √ √ 0.026 NCa-3 下中坝大桥--南广高速大桥 2.19 1.08 √ √ √ √ √ 0.009 NCa-4 文峰桥 2.37 1.25 √ √ √ √ √ 0.011 城郊段 NCb-5 江陵镇 2.01 1.00 √ √ √ 0.007 NCb-6 凤仪航电下游 2.96 1.12 √ √ √ √ 0.026 NCb-7 龙门码头 2.37 1.27 √ √ √ √ 0.015 NCb-8 上徐村 2.40 1.56 √ √ √ 0.063 NCb-9 李渡镇 2.05 0.70 √ √ √ 0.005 NCb-10 河西镇 2.70 0.81 √ √ √ √ 0.032 NCb-11 青居航电下游 2.07 0.87 √ √ √ √ 0.212 NCb-12 渭钟沱村 2.26 1.60 √ √ √ 0 注:人工设施指堤坝、导流渠坝、大坝栏杆、垄埂、桥墩、航标船等。 表 2 嘉陵江南充段不同样线水鸟密度及多样性比较
Tab. 2 Comparison of waterbirds density and diversity in different sampling line transects of Nanchong section of the Jialing River
样线 水鸟种数 水鸟密度(只/km2) H H J J 城区段 NCa-1 20 733.33 2.117 2.758 0.707 0.837 NCa-2 18 375 2.477 0.857 NCa-3 15 202.78 2.151 0.794 NCa-4 24 366.4 2.494 0.785 城郊段 NCb-5 12 632 1.932 2.643 0.777 0.777 NCb-6 14 350 1.965 0.745 NCb-7 17 314.17 2.154 0.760 NCb-8 17 129.49 2.084 0.735 NCb-9 8 71.43 1.339 0.644 NCb-10 23 674.07 2.349 0.749 NCb-11 16 196.55 2.137 0.771 NCb-12 7 39.38 1.074 0.552 总计 32 315.10 2.834 0.818 注:H为Shannon-Wiener指数。J为Pielou指数。 表 3 嘉陵江南充段不同样线涉禽类水鸟密度及多样性比较
Tab. 3 Comparison of wading waterbirds density and diversity in different sampling line transects of Nanchong section of the Jialing River
样线 涉禽类种数 涉禽密度(只/km2) H H J J 城区段 NCa-1 4 50.00 1.158 1.578 0.836 0.811 NCa-2 4 32.41 1.022 0.737 NCa-3 4 15.74 1.232 0.889 NCa-4 6 48.00 1.179 0.658 城郊段 NCb-5 2 8.00 0.662 1.646 0.954 0.749 NCb-6 5 64.29 1.165 0.724 NCb-7 5 30.71 0.924 0.574 NCb-8 5 8.33 1.458 0.906 NCb-9 4 28.57 1.013 0.730 NCb-10 8 75.31 1.852 0.890 NCb-11 6 36.78 1.522 0.849 NCb-12 2 7.50 0.637 0.918 总计 10 31.18 1.711 0.743 注:H为Shannon-Wiener指数。J为Pielou指数。 表 4 嘉陵江南充段不同样线游禽类水鸟密度及多样性比较
Tab. 4 Comparison of natatores density and diversity in different sampling line transects of Nanchong section of the Jialing River
样线 游禽类种数 游禽密度(只/km2) H H J J 城区段 NCa-1 16 683.33 1.920 2.537 0.692 0.862 NCa-2 14 342.59 2.293 0.869 NCa-3 11 187.04 1.932 0.806 NCa-4 17 317.60 2.233 0.788 城郊段 NCb-5 10 624.00 1.879 2.375 0.816 0.793 NCb-6 9 285.71 1.561 0.710 NCb-7 11 282.68 1.919 0.800 NCb-8 12 121.15 1.871 0.753 NCb-9 3 41.43 0.299 0.282 NCb-10 14 596.30 1.999 0.758 NCb-11 9 158.62 1.655 0.753 NCb-12 5 31.88 0.575 0.357 总计 21 283.46 2.592 0.851 注:H为Shannon-Wiener指数。J为Pielou指数。 表 5 斯皮尔曼相关性分析
Tab. 5 Spearman Correlation Analysis
涉禽种类 涉禽Shannon-Wiener指数 游禽种类 游禽Shannon-Wiener指数 干扰强度 相关系数 −0.261 −0.614* −0.156 −0.068 p 值 0.413 0.034 0.628 0.834 样本量 12 12 12 12 河漫滩面积 相关系数 0.708** 0.757** 0.349 0.242 p 值 0.010 0.004 0.267 0.449 样本量 12 12 12 12 注:* p<0.05 ** p<0.01 表 6 嘉陵江南充段不同样线干扰强度比较
Tab. 6 Comparison of human disturbance in different sampling line transects of Nanchong section of the Jialing River
样线 人为干扰因素 干扰总体评价 交通运输 工程建设 休闲娱乐 城区段 NCa-1 + + NCa-2 + ++ ++ NCa-3 + + + NCa-4 + ++ ++ 城郊段 NCb-5 + + NCb-6 + + + NCb-7 ++ + ++ NCb-8 + + NCb-9 ++ + ++ NCb-10 + + NCb-11 + + NCb-12 +++ + +++ 注:“+”为轻度干扰。“++”为中度干扰。“+++”为重度干扰。 -
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