蘇州城市公園春季鳥(niǎo)類群落特征及影響因子研究

隨著城市化進(jìn)程的加快，城市化建設(shè)日益頻繁，其生物區(qū)系的組成受到嚴(yán)重影響，城市生物多樣性急劇減少，影響了城市生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定和協(xié)調(diào)發(fā)展。城市鳥(niǎo)類作為城市生物多樣性的重要組成部分和城市生態(tài)環(huán)境的指示種,其群落和數(shù)量特征與城市生態(tài)環(huán)境密切相關(guān),其研究已經(jīng)引起生態(tài)學(xué)家的廣泛關(guān)注,近年來(lái),城市鳥(niǎo)類群落的研究發(fā)展迅速,主要集中在園林鳥(niǎo)類群落的組成和多樣性,鳥(niǎo)類群落與園林大小和內(nèi)部植被結(jié)構(gòu)的關(guān)系,以及城市中人為干擾對(duì)鳥(niǎo)類的影響等等。城市化對(duì)城市鳥(niǎo)類的多樣性產(chǎn)生了諸多不利影響。園林綠地是城市地區(qū)重要的生境斑塊,更是城市鳥(niǎo)類的重要棲息地帶,其主要特征為“島狀分布”,表現(xiàn)為:位于城區(qū)之間,被城市建筑所包圍;景觀豐富,邊界眾多,異質(zhì)程度高;出于游人活動(dòng)需要,植被經(jīng)過(guò)人工修整,往往造成灌木層和草本層的缺失;游人的干擾比較頻繁。園林綠地的島狀分布直接導(dǎo)致了城市鳥(niǎo)類棲息地面積的減少與破碎化,城市鳥(niǎo)類的物種豐富度和多樣性指數(shù)大大降低。隨著蘇州生態(tài)園林城市的創(chuàng)建,城市生物多樣性保護(hù)中所受重視程度日益加大。本文選取蘇州較大面積的6個(gè)斑塊狀城市公園,通過(guò)研究綠地生境破碎化特征以及秋冬季鳥(niǎo)類群落特征,探討城市鳥(niǎo)類棲息地結(jié)構(gòu)與鳥(niǎo)類多樣性的關(guān)系,研究城市綠地結(jié)構(gòu)優(yōu)化配置的途徑與鳥(niǎo)類棲息生境的營(yíng)造方法,為城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)及鳥(niǎo)類多樣性保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。1學(xué)習(xí)方法1.1各公園的空間分布選擇蘇州市區(qū)最大的斑塊狀公園6個(gè),包括:桂花公園、盤(pán)門(mén)公園、運(yùn)河公園、桐涇公園、虎丘公園、何山公園。這些公園在面積大小、形狀、結(jié)構(gòu)、綠化面積、自然度以及破碎化程度上都存在較大差異。選取可能影響鳥(niǎo)類分布的9個(gè)特征變量進(jìn)行測(cè)量,參數(shù)見(jiàn)表1。1.2鳥(niǎo)類群落調(diào)查2007年6月~2007年12月期間鳥(niǎo)類調(diào)查平均每月1次。一般選擇晴朗無(wú)風(fēng)的日子,2~4人為一組,調(diào)查時(shí)間為6:00~10:00時(shí),調(diào)查時(shí)根據(jù)眼見(jiàn)和耳聽(tīng)記錄樣點(diǎn)中的鳥(niǎo)類的種類和數(shù)量,從樣點(diǎn)上空飛過(guò)的鳥(niǎo)類不計(jì)在內(nèi),調(diào)查盡可能覆蓋樣點(diǎn)內(nèi)所有的生境,并盡可能記錄到全部種類和個(gè)體。觀察工具為8×42雙筒望遠(yuǎn)鏡。1.3鳥(niǎo)類群落結(jié)構(gòu)參數(shù)與生境特征因子的標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)化鳥(niǎo)類生物多樣性指數(shù)H′采用Shannon-Wiener指數(shù)進(jìn)行計(jì)算,公式如下:式中:Pi=Ni/N,表明第i個(gè)種的相對(duì)多度。鳥(niǎo)類群落均勻度指數(shù)J(Evenness)采用Pielou公式進(jìn)行計(jì)算其中,H′同上,Hmax=lnS,S為物種數(shù)。優(yōu)勢(shì)度指數(shù)C采用Simpson優(yōu)勢(shì)度指數(shù)公式計(jì)算其中Pi同上。優(yōu)勢(shì)種按遇見(jiàn)率指數(shù)Pi計(jì)算,大于10%為優(yōu)勢(shì)種,10%~1%之間為常見(jiàn)種,小于1%為稀有種,依次用“+++”、“++”和“+”表示。通過(guò)對(duì)鳥(niǎo)類群落結(jié)構(gòu)參數(shù)與樣地公園生境特征因子進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)化,并作相關(guān)分析(pearsoncorrelation)和聚類分析(hierarchicalclusteranalysis),探討各種公園綠地對(duì)鳥(niǎo)類群落結(jié)構(gòu)影響較大的生境因子。所有數(shù)據(jù)用SPSS13.0ForWindows進(jìn)行處理。2結(jié)果與分析2.1蘇州城市公園鳥(niǎo)類群落特征2.1.1優(yōu)勢(shì)種和常見(jiàn)種表2為在所選樣地中觀察到的鳥(niǎo)類38種,其中留鳥(niǎo)14種,候鳥(niǎo)18種,旅鳥(niǎo)6種。38種鳥(niǎo)類中優(yōu)勢(shì)種有2種,為麻雀和白頭鵯;常見(jiàn)種14種,有烏鶇、白鷺、白鹡鸰、大白鷺、灰椋鳥(niǎo)、灰喜鵲、樹(shù)鷚、珠頸斑鳩、棕背伯勞、黃腹山雀、夜鷺和八哥;偶見(jiàn)種24種。優(yōu)勢(shì)種和常見(jiàn)種基本上反映了蘇州市城市公園秋冬季鳥(niǎo)類群落的特征[l3]。2.1.2鳥(niǎo)類及旅鳥(niǎo)種根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)計(jì)算各樣點(diǎn)鳥(niǎo)類群落多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)和優(yōu)勢(shì)度指數(shù)(表3)。本研究所選樣點(diǎn)平均鳥(niǎo)類種數(shù)為14.5種,平均留鳥(niǎo)種數(shù)為10種,候鳥(niǎo)及旅鳥(niǎo)種數(shù)為5種,其中最多的是虎丘公園26種,最少的是盤(pán)門(mén)公園9種,平均多樣性指數(shù)為1.742,均勻度指數(shù)為0.662,優(yōu)勢(shì)度指數(shù)為0.272,各樣點(diǎn)間差異較為顯著。2.2鳥(niǎo)類群落的相關(guān)性蘇州城市公園生境指標(biāo)因子見(jiàn)表4,各樣點(diǎn)的生境指標(biāo)對(duì)鳥(niǎo)類群落的分布存在一定影響,本次調(diào)查數(shù)據(jù)中既有留鳥(niǎo)也有候鳥(niǎo)和旅鳥(niǎo)數(shù)據(jù),各樣點(diǎn)間候鳥(niǎo)和旅鳥(niǎo)數(shù)量差異較小,對(duì)生境指標(biāo)與留鳥(niǎo)群落指標(biāo)和鳥(niǎo)類群落指標(biāo)和分別進(jìn)行相關(guān)性分析(表5、表6),并加以綜合分析得知:人為干擾、灌木蓋度、0.5km與1km內(nèi)棲息地斑塊數(shù)量和綠地自然度與鳥(niǎo)類群落的相關(guān)關(guān)系較大。面積、形狀指數(shù)、喬木蓋度和微棲息地類型數(shù)量與鳥(niǎo)類群落的相關(guān)關(guān)系不明顯。綜合留鳥(niǎo)、候鳥(niǎo)及旅鳥(niǎo)數(shù)據(jù)(表5),鳥(niǎo)類的物種數(shù)以及群落的多樣性指數(shù)和樣地公園綠地自然度呈極顯著正相關(guān),和人為干擾及0.5km內(nèi)棲息地斑塊數(shù)量呈顯著負(fù)相關(guān)。均勻度指數(shù)與綠地自然度及灌木蓋度呈較為顯著的正相關(guān),與其他參數(shù)的關(guān)系不明顯。優(yōu)勢(shì)度與均勻度指數(shù)是一對(duì)相對(duì)應(yīng)的指數(shù),與綠地自然度、生境破碎化因子及灌木層蓋度關(guān)系較顯著。由于本次研究為秋冬季鳥(niǎo)類,秋季鳥(niǎo)類處于遷徙期,鳥(niǎo)類群落中多為遷徙過(guò)境鳥(niǎo)類,表現(xiàn)為候鳥(niǎo)、旅鳥(niǎo)種類較多、棲息時(shí)間短等特征,而冬季鳥(niǎo)類表現(xiàn)為群落穩(wěn)定,主要為留鳥(niǎo)。因此,本研究針對(duì)留鳥(niǎo)進(jìn)行了群落特征與生境特征變量間的相關(guān)性分析(表6)。表6中可見(jiàn),留鳥(niǎo)群落的多樣性指數(shù)與樣地公園綠地自然度和0.5km內(nèi)棲息地斑塊數(shù)量呈極顯著正相關(guān),物種數(shù)與樣地公園綠地自然度呈顯著正相關(guān),與人為干擾程度呈顯著負(fù)相關(guān),均勻度指數(shù)與人為干擾呈顯著正相關(guān),這說(shuō)明綠地自然化程度、0.5km內(nèi)棲息地斑塊數(shù)量和人為干擾是影響城市留鳥(niǎo)群落的主要因素。2.3生境類型將生境因子參數(shù)與鳥(niǎo)類群落參數(shù)進(jìn)行聚類分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)距離指數(shù)為6時(shí)(圖1),所選樣點(diǎn)可以聚為3類:第1類是小型公園,這一類公園多位于市區(qū),面積較小,植被種類較為單一,多為人工栽種,人為干擾相對(duì)較重,鳥(niǎo)類多樣性相對(duì)較低,本研究中的桂花公園、桐涇公園和運(yùn)河公園屬于此類。第2類是半自然生境的中小型公園,多位于近郊,植被自然度高,生境類型多樣,人為干擾較市區(qū)公園小,鳥(niǎo)類多樣性豐富。本研究中的虎丘公園、何山公園屬于此類。第3類是帶狀公園,本次研究中的盤(pán)門(mén)公園雖面積較大,但由于其地理位置位于市區(qū)交通主干道和航道兩側(cè),因此,鳥(niǎo)類除了受到公園內(nèi)游客干擾外,園外交通、城市建設(shè)等人為干擾因素也對(duì)鳥(niǎo)類的棲息造成很大影響,因此具有較少的物種數(shù)和生物多樣性。3關(guān)于討論和提案3.1土壤侵本次調(diào)查中蘇州城市侯季鳥(niǎo)類優(yōu)勢(shì)種不多,僅有2種,即麻雀和白頭鵯,這2種鳥(niǎo)廣泛適應(yīng)高度城市化。調(diào)查中所觀察到的鳥(niǎo)類以留鳥(niǎo)為主,大部分為雀形目鳥(niǎo)類,其他類群相對(duì)較少,尤其是水鳥(niǎo)種類單一,表明留鳥(niǎo)是城市綠地中鳥(niǎo)類的重要組成部分。3.2生境自然化程度及灌木層蓋度與鳥(niǎo)類物種數(shù)及多樣性的關(guān)系本次研究中6個(gè)蘇州城市公園中,鳥(niǎo)類的物種數(shù)和多樣性指數(shù)與公園面積之間不存在顯著的相關(guān)性,這與趙欣如和陳水華以及趙康的研究中的結(jié)果并不完全相同,但他們同時(shí)認(rèn)為,面積并不是確定鳥(niǎo)類分布的絕對(duì)指標(biāo),資源擁有量才是影響鳥(niǎo)類的本質(zhì)因素。自然度指數(shù)反映城市公園綠地與自然頂級(jí)群落的距離,體現(xiàn)了公園綠地的自然化程度,它與鳥(niǎo)類群落的相關(guān)關(guān)系顯著;0.5km與1km內(nèi)棲息斑塊數(shù)量代表了生境破碎化程度,他們與鳥(niǎo)類物種數(shù)以及多樣性指數(shù)呈顯著的負(fù)相關(guān)。這說(shuō)明生境自然化程度越高,破碎化程度越小,鳥(niǎo)類棲息境越理想,鳥(niǎo)類多樣性越高;破碎化的斑塊間的連通性越強(qiáng),自然化程度越高,鳥(niǎo)類的棲息地也越理想。因此城市公園不僅要注重環(huán)境的自然化程度,更要注重不同斑塊生境之間的連通性。本研究中,灌木層蓋度與鳥(niǎo)類物種數(shù)和多樣性的關(guān)系也較為密切。灌木叢是鳥(niǎo)類重要的棲息生境,鳥(niǎo)類對(duì)灌木資源的競(jìng)爭(zhēng)較為激烈,同時(shí)灌木叢也在一定程度上隔離了人為干擾,提供了較隱藏的棲息場(chǎng)所,因此提高灌叢的蓋度能有效的提高鳥(niǎo)類多樣性指數(shù),這也說(shuō)明在城市公園的綠化上應(yīng)重視灌木層次的建設(shè)。綜上所述,公園綠地的自然化程度、棲息地的生境破碎化程度及灌木層蓋度是影響城市鳥(niǎo)類豐富度和多樣性的主要因素。3.3公園景觀建設(shè)對(duì)鳥(niǎo)類的需求根據(jù)研究結(jié)果,筆者提出以下三方面的建議:(1)在綠地建設(shè)過(guò)程中,忌大面積種植單一樹(shù)種和簡(jiǎn)單的采用草坪——大樹(shù)模式。提高綠地棲息地中原生性植被和灌木層的比例,即提高鳥(niǎo)類棲息地綠地的自然程度,目前的城市綠地植被種類較單一,配置不盡合理,生境不夠豐富,缺乏自然性。根據(jù)鳥(niǎo)類覓食和繁殖對(duì)植被的需要,盡可能使植被類型更為豐富,如綠地喬木、灌木和草坪按照一定的