苏州城市公园春季鸟类群落特征及影响因子研究

苏州城市公园春季鸟类群落特征及影响因子研究

随着城市化进程的加快，城市化建设日益频繁，其生物区系的组成受到严重影响，城市生物多样性急剧减少，影响了城市生态系统的稳定和协调发展。城市鸟类作为城市生物多样性的重要组成部分和城市生态环境的指示种,其群落和数量特征与城市生态环境密切相关,其研究已经引起生态学家的广泛关注,近年来,城市鸟类群落的研究发展迅速,主要集中在园林鸟类群落的组成和多样性,鸟类群落与园林大小和内部植被结构的关系,以及城市中人为干扰对鸟类的影响等等。城市化对城市鸟类的多样性产生了诸多不利影响。园林绿地是城市地区重要的生境斑块,更是城市鸟类的重要栖息地带,其主要特征为“岛状分布”,表现为:位于城区之间,被城市建筑所包围;景观丰富,边界众多,异质程度高;出于游人活动需要,植被经过人工修整,往往造成灌木层和草本层的缺失;游人的干扰比较频繁。园林绿地的岛状分布直接导致了城市鸟类栖息地面积的减少与破碎化,城市鸟类的物种丰富度和多样性指数大大降低。随着苏州生态园林城市的创建,城市生物多样性保护中所受重视程度日益加大。本文选取苏州较大面积的6个斑块状城市公园,通过研究绿地生境破碎化特征以及秋冬季鸟类群落特征,探讨城市鸟类栖息地结构与鸟类多样性的关系,研究城市绿地结构优化配置的途径与鸟类栖息生境的营造方法,为城市生态环境建设及鸟类多样性保护提供科学依据。1学习方法1.1各公园的空间分布选择苏州市区最大的斑块状公园6个,包括:桂花公园、盘门公园、运河公园、桐泾公园、虎丘公园、何山公园。这些公园在面积大小、形状、结构、绿化面积、自然度以及破碎化程度上都存在较大差异。选取可能影响鸟类分布的9个特征变量进行测量,参数见表1。1.2鸟类群落调查2007年6月~2007年12月期间鸟类调查平均每月1次。一般选择晴朗无风的日子,2~4人为一组,调查时间为6:00~10:00时,调查时根据眼见和耳听记录样点中的鸟类的种类和数量,从样点上空飞过的鸟类不计在内,调查尽可能覆盖样点内所有的生境,并尽可能记录到全部种类和个体。观察工具为8×42双筒望远镜。1.3鸟类群落结构参数与生境特征因子的标准化转化鸟类生物多样性指数H′采用Shannon-Wiener指数进行计算,公式如下:式中:Pi=Ni/N,表明第i个种的相对多度。鸟类群落均匀度指数J(Evenness)采用Pielou公式进行计算其中,H′同上,Hmax=lnS,S为物种数。优势度指数C采用Simpson优势度指数公式计算其中Pi同上。优势种按遇见率指数Pi计算,大于10%为优势种,10%~1%之间为常见种,小于1%为稀有种,依次用“+++”、“++”和“+”表示。通过对鸟类群落结构参数与样地公园生境特征因子进行标准化转化,并作相关分析(pearsoncorrelation)和聚类分析(hierarchicalclusteranalysis),探讨各种公园绿地对鸟类群落结构影响较大的生境因子。所有数据用SPSS13.0ForWindows进行处理。2结果与分析2.1苏州城市公园鸟类群落特征2.1.1优势种和常见种表2为在所选样地中观察到的鸟类38种,其中留鸟14种,候鸟18种,旅鸟6种。38种鸟类中优势种有2种,为麻雀和白头鹎;常见种14种,有乌鸫、白鹭、白鹡鸰、大白鹭、灰椋鸟、灰喜鹊、树鹨、珠颈斑鸠、棕背伯劳、黄腹山雀、夜鹭和八哥;偶见种24种。优势种和常见种基本上反映了苏州市城市公园秋冬季鸟类群落的特征[l3]。2.1.2鸟类及旅鸟种根据调查数据计算各样点鸟类群落多样性指数、均匀度指数和优势度指数(表3)。本研究所选样点平均鸟类种数为14.5种,平均留鸟种数为10种,候鸟及旅鸟种数为5种,其中最多的是虎丘公园26种,最少的是盘门公园9种,平均多样性指数为1.742,均匀度指数为0.662,优势度指数为0.272,各样点间差异较为显著。2.2鸟类群落的相关性苏州城市公园生境指标因子见表4,各样点的生境指标对鸟类群落的分布存在一定影响,本次调查数据中既有留鸟也有候鸟和旅鸟数据,各样点间候鸟和旅鸟数量差异较小,对生境指标与留鸟群落指标和鸟类群落指标和分别进行相关性分析(表5、表6),并加以综合分析得知:人为干扰、灌木盖度、0.5km与1km内栖息地斑块数量和绿地自然度与鸟类群落的相关关系较大。面积、形状指数、乔木盖度和微栖息地类型数量与鸟类群落的相关关系不明显。综合留鸟、候鸟及旅鸟数据(表5),鸟类的物种数以及群落的多样性指数和样地公园绿地自然度呈极显著正相关,和人为干扰及0.5km内栖息地斑块数量呈显著负相关。均匀度指数与绿地自然度及灌木盖度呈较为显著的正相关,与其他参数的关系不明显。优势度与均匀度指数是一对相对应的指数,与绿地自然度、生境破碎化因子及灌木层盖度关系较显著。由于本次研究为秋冬季鸟类,秋季鸟类处于迁徙期,鸟类群落中多为迁徙过境鸟类,表现为候鸟、旅鸟种类较多、栖息时间短等特征,而冬季鸟类表现为群落稳定,主要为留鸟。因此,本研究针对留鸟进行了群落特征与生境特征变量间的相关性分析(表6)。表6中可见,留鸟群落的多样性指数与样地公园绿地自然度和0.5km内栖息地斑块数量呈极显著正相关,物种数与样地公园绿地自然度呈显著正相关,与人为干扰程度呈显著负相关,均匀度指数与人为干扰呈显著正相关,这说明绿地自然化程度、0.5km内栖息地斑块数量和人为干扰是影响城市留鸟群落的主要因素。2.3生境类型将生境因子参数与鸟类群落参数进行聚类分析发现,当距离指数为6时(图1),所选样点可以聚为3类:第1类是小型公园,这一类公园多位于市区,面积较小,植被种类较为单一,多为人工栽种,人为干扰相对较重,鸟类多样性相对较低,本研究中的桂花公园、桐泾公园和运河公园属于此类。第2类是半自然生境的中小型公园,多位于近郊,植被自然度高,生境类型多样,人为干扰较市区公园小,鸟类多样性丰富。本研究中的虎丘公园、何山公园属于此类。第3类是带状公园,本次研究中的盘门公园虽面积较大,但由于其地理位置位于市区交通主干道和航道两侧,因此,鸟类除了受到公园内游客干扰外,园外交通、城市建设等人为干扰因素也对鸟类的栖息造成很大影响,因此具有较少的物种数和生物多样性。3关于讨论和提案3.1土壤侵本次调查中苏州城市侯季鸟类优势种不多,仅有2种,即麻雀和白头鹎,这2种鸟广泛适应高度城市化。调查中所观察到的鸟类以留鸟为主,大部分为雀形目鸟类,其他类群相对较少,尤其是水鸟种类单一,表明留鸟是城市绿地中鸟类的重要组成部分。3.2生境自然化程度及灌木层盖度与鸟类物种数及多样性的关系本次研究中6个苏州城市公园中,鸟类的物种数和多样性指数与公园面积之间不存在显著的相关性,这与赵欣如和陈水华以及赵康的研究中的结果并不完全相同,但他们同时认为,面积并不是确定鸟类分布的绝对指标,资源拥有量才是影响鸟类的本质因素。自然度指数反映城市公园绿地与自然顶级群落的距离,体现了公园绿地的自然化程度,它与鸟类群落的相关关系显著;0.5km与1km内栖息斑块数量代表了生境破碎化程度,他们与鸟类物种数以及多样性指数呈显著的负相关。这说明生境自然化程度越高,破碎化程度越小,鸟类栖息境越理想,鸟类多样性越高;破碎化的斑块间的连通性越强,自然化程度越高,鸟类的栖息地也越理想。因此城市公园不仅要注重环境的自然化程度,更要注重不同斑块生境之间的连通性。本研究中,灌木层盖度与鸟类物种数和多样性的关系也较为密切。灌木丛是鸟类重要的栖息生境,鸟类对灌木资源的竞争较为激烈,同时灌木丛也在一定程度上隔离了人为干扰,提供了较隐藏的栖息场所,因此提高灌丛的盖度能有效的提高鸟类多样性指数,这也说明在城市公园的绿化上应重视灌木层次的建设。综上所述,公园绿地的自然化程度、栖息地的生境破碎化程度及灌木层盖度是影响城市鸟类丰富度和多样性的主要因素。3.3公园景观建设对鸟类的需求根据研究结果,笔者提出以下三方面的建议:(1)在绿地建设过程中,忌大面积种植单一树种和简单的采用草坪——大树模式。提高绿地栖息地中原生性植被和灌木层的比例,即提高鸟类栖息地绿地的自然程度,目前的城市绿地植被种类较单一,配置不尽合理,生境不够丰富,缺乏自然性。根据鸟类觅食和繁殖对植被的需要,尽可能使植被类型更为丰富,如绿地乔木、灌木和草坪按照一定的