广州市帽峰山森林公园鸟类多样性研究.pdf

第 43 卷 第 9 期2023 年 9 月Vol.43，No.9Sept.，2023热带地理TROPICAL GEOGRAPHY广州市帽峰山森林公园鸟类多样性研究佟富春1，郑泽惟1，林嘉莉1，黄子峻1,2，杨玄宗1，吴牧凡1，张晓玲1，肖以华2（1.华南农业大学 林学与风景园林学院，广州 510642；2.中国林业科学研究院 热带林业研究所，广州 510520）摘要：为了解帽峰山森林公园鸟类多样性及其群落结构特征，于2020年11月到2022年3月，采用样线法结合红外相机法，逐月对帽峰山森林公园鸟类进行调查。结果表明：1）共记录鸟类16目46科143种；18种鸟类属国家二级重点保护动物，8种属CITES附录保护动物；优势种为红耳鹎（Pycnonotus jocosus）、白喉红臀鹎（Pycnonotus aurigaster）、淡眉雀鹛（Alcippe morrisonia）和暗绿绣眼鸟（Zosterops simplex）4种；鸟类居留型中留鸟占绝大部分（90种），区系中以东洋界占优势（80种）；生态类型以林鸟（132种）为主，食性上以食虫（67种）和杂食性（46种）鸟类为主，具有明显的森林鸟类群落特征。2）生境中Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Margalef丰富度指数均表现为林地最高，公路最低，各生境的Pielou均匀度指数相近；季节中Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数表现为春季最高，夏季最低；四季Pielou均匀度指数与Simpson优势度指数均相近；3）鸟类多样性与生境类型、季节有明显相关性（P0.05）。总体上，帽峰山森林公园生境多样，鸟类资源丰富，鸟类群落结构较稳定且具有较高的鸟类多样性。关键词：鸟类；多样性；帽峰山森林公园；广州市中图分类号：Q959.7 文献标志码：A 文章编号：1001-5221(2023)09-1726-12DOI：10.13284/ki.rddl.003674 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：鸟类被普遍认为是环境变化理想的指示类群，其群落组成与生存环境息息相关（Willinms,1967；赵洪峰 等，2002）。研究鸟类群落结构与生态环境的相关性，对生态系统稳定性的监测、保护工作具有重要作用，近年来受到广泛关注（梁晨霞 等，2017；Batisteli et al.,2018）。其中，鸟类群落多样性及其分布特征与植被结构之间的关系、鸟类群落动态规律、栖息地选择影响因素等为主要研究内容（康祖杰 等，2021；张鹏骞 等，2022）。开展鸟类多样性研究有利于促进生物多样性保护和环境可持续发展，对维护生态系统平衡具有重要作用（陈荣友 等，2021）。广州市帽峰山森林公园（以下简称“帽峰山”）是广州市近郊的天然屏障，是国家林业局珠三角森林生态系统定位研究站的主站点（肖以华 等，2010），且被列入广州市生态保护红线区。帽峰山作为广州市重要的生物资源库，有着丰富的生物多样性资源和重要的科研价值（裴男才 等，2018）。有少数学者对该地区的鸟类展开研究（郑孜文 等，2008；杨灿朝 等，2009；裴男才 等，2018；唐璇 等，2018），仅有唐璇等（2018）通过与广州其他公园比较，分析帽峰山夏冬季鸟类多样性，共调查记录74种鸟类，但调查时间较短，对鸟类多样性调查不够充分，不利于帽峰山的科学管理规划以及鸟类多样性保护。因此，本研究于 2020 年 11 月到 2022 年 3 月，采用样线法和红外相机法，对帽峰山鸟类多样性进行系统调查，探讨帽峰山鸟类群落与生境、季节之收稿日期：2022-05-22；修回日期：2022-09-07基金项目：广东林业生态监测网络平台建设项目（2022CG646）；广东珠江三角洲森林生态系统国家定位观测研究站（0144135）；华南农业大学林学与风景园林学院大学生科技创新项目作者简介：佟富春（1973），女，辽宁岫岩人，博士，副教授，主要研究方向为野生动物、土壤动物，（E-mail）；通信作者：肖以华（1976），男，江西萍乡人，博士，副研究员，主要研究方向为城市森林与生态效益研究，（E-mail）。佟富春，郑泽惟，林嘉莉，黄子峻，杨玄宗，吴牧凡，张晓玲，肖以华.2023.广州市帽峰山森林公园鸟类多样性研究.热带地理，43（9）：1726-1737.Tong Fuchun,Zheng Zewei,Lin Jiali,Huang Zijun,Yang Xuanzong,Wu Mufan,Zhang Xiaoling,and Xiao Yihua.2023.Bird Diversity of Maofeng Mountain Forest Park in Guangzhou.Tropical Geography,43(9):1726-1737.佟富春等：广州市帽峰山森林公园鸟类多样性研究9 期间的关系。以期为帽峰山鸟类多样性保护及其生态建设提供基础资料和科学依据。1 研究区概况 帽峰山位于广州市白云区太和镇、良田镇和沙田农场的交界处，距广州市区 25 km，位于 2315 40 2319 46 N、11322 15 11329 11 E，总面积为69.72 km2，最低处海拔约20 m，最高峰海拔约535 m（陈嘉懿，2021）。属于南亚热带季风湿润气候，最冷月平均气温 13.3，最热月为28.4（林伟强 等，2006）。森林植被以南亚热带季风常绿阔叶林为主，森林覆盖率高，为野生动物提供了良好的生活条件（康祖杰 等，2021）。2 方法 2.1调查方法从2020年11月到2022年3月，主要利用样线法和红外相机法对帽峰山鸟类进行调查。根据样线实际环境（人为干扰程度、植被覆盖程度等）和功能区类型，共布设6条鸟类调查样线（表1），并将帽峰山生境划分为林区、公路和景区3种类型（图1）。调查频率为每月1次，调查时间选择在晴朗无风的早晨或傍晚。调查时23人1组，以1.5 km/h速度行进，借助842倍双筒望远镜和单反相机，通过观察、录音、拍摄等方法对样线两侧50 m范围内的鸟类进行调查，记录观测日期、时间、鸟类种类、数量等，并辅以红外照相机拍摄补充名录。将 10台红外相机布设在天湖周边、生态公益林和铜锣湾景区3条样线两侧远离景区、公路等人为干扰的林区深处，主要为水坑、开阔林地等鸟类活动频繁、遮挡物较少的区域。其中，天湖周边、生态公益林各布设红外相机2台，铜锣湾景区共布设6台。拍摄对象主要为陆禽以及林下活动的鸟类。相机设置为触发后拍摄2张照片并录制15 s视频，触发间隔为10 s。每月进行样线调查的同时对各台红外相机进行数据回收以及电池更换，并进行相机数据的处理，包括判断独立事件、删除重复照片和视频，以及录入有效信息等。因红外相机数据不全面，无法反映各生境物种组成，故不作多样性分析，仅作为鸟类物种名录的补充。鸟种识别主要参考中国鸟类野外手册（约翰马敬能 等，2000），鸟类分类和居留型的划分主要参照中国动物地理（张荣祖，2011），保护等级划分依据世界自然保护联盟濒危物种红色名录和濒危野生动植物种国际贸易公约等。2.2数据分析方法1）食性鸟类食性分为：杂食性鸟类（omnivores）、食谷鸟类（granivores）、食果鸟类（frugivores）、食蜜鸟类（nectarivores）、食虫鸟类（insectivores）、食鱼鸟类（piscivores）、食肉鸟类（carnivores）（王 https:/www.iucnredlist.org https:/www.cites.org图1帽峰山森林公园调查样线分布Fig.1Transact lines for bird survey at the Maofeng Mountain Forest Park表1 帽峰山森林公园调查样线情况Table 1The situation of the line-transects at the Maofeng Mountain Forest Park生境林区公路景区编号162345样线铜锣湾景区生态公益林高屋村竹林停车场周边古庙附近天湖周边海拔/m14418632136095121121321166321292321长度/km2.8222.62.31.5172743 卷热带地理彦平 等，2021）。2）优势度采用优势度计算某生境中各种鸟类个体数在该生境内鸟类总数中的占比，对各生境中的鸟类优势种进行分析。C1=A1/(A1+A2+A3+An)（1）式中：A 为某种鸟在某一生境中的总数，A1+A2+A3+An为各种鸟在相同生境数量的总和。C5%为优势种，1%C5%为常见种，C1%为稀有种（佟富春 等，2015）。3）物种多样性指标统计指数包括 Shannon-Wiener指数（H）、Pielou均匀度指数（E）、Margalef物种丰富度指数（M）、Simpson优势度指数（D）、Gleason指数（G）。H=-i=1SPilnPi（2）E=HHmax（3）Hmax=lnS（4）M=(S-1)/ln N（5）D=1-i=1SPi2（6）G=S/ln A（7）式中：S为物种种类总数；N为观察到的个体总数；Pi属于种i的个体在全部个体种的比例；Hmax为多样性指数的最大值；A为调查样地面积。Margalef物种丰富度指数（M）、Simpson优势度指数（D）、Gleason指数（G）用于分析鸟类丰富程度；Shannon-Wiener指数（H）用于分析鸟类群落多样性；Pielou均匀度指数（E）则用于分析鸟类在生境上分配的均匀性。4）采用SPSS 22中的广义线性混合模型分析不同季节和样线对鸟类种类和数量的影响，固定效应参数为生境和季节，随机效应参数为样线编号。3 结果与分析 3.1鸟类群落特征将样线法调查记录到的鸟类个体数分别从样线数量以及抽样次数进行汇总，运用EstimateS处理数据，以绘制抽样次数以及样线数量的物种累计曲线Excel平滑散点图（李巧，2011）。图2显示，每条曲线均为急剧上升后趋于平滑，表明每种生境以及森林公园物种调查较充分。共记录到鸟类16目46科143种，占广州市已记录鸟类物种数（322 种）的 44.41%（郑孜文 等，2008），占广东省已记录鸟类物种数（555种）的25.77%（Lewthwaite et al.,2015）。样线法记录鸟类114种，红外相机记录鸟类59种。2种方法共有物种38种，红外相机法独有的物种14种，样线法独有的物种73种，文献资料记录但实地尚未发现的物种18种。其中以雀形目物种最多，为95种（占种数的66.43%）。鸟类物种数占前3的科依次是鹟科（Muscicapidae）21 种、杜鹃科（Cuculidae）10 种和鸫科（Turdidae）8种。鸟类优势种（C5%）为红耳鹎（Pycnonotus jocosus）、白喉红臀鹎（Pycnonotus aurigaster）、淡眉雀鹛（Alcippe morrisonia）和暗绿绣眼鸟（Zosterops simplex）。红外相机有效相机日3 561 d，有效照片总数8 235张，独立照片总数2 253张，拍摄到的珍稀濒危 0204060801001200123456物种数/种样线数量/条帽峰山 0204060801001200123456789101112物种数/种抽样次数/次帽峰山 0204060801000123456789101112物种数/种抽样次数/次林地景区公路图2帽峰山森林公园物种累积曲线Fig.2Species accumulation curves at the Maofeng Mountain Forest Park1728佟富春等：广州市帽峰山森林公园鸟类多样性研究9 期物种有凤头鹰（Accipiter trivirgatus）、仙八色鸫（Pitta nympha）、画眉（Garrulax canorus）、白鹇（Lophura nycthemera）等。国家级重点保护鸟类18种，包括白鹇、凤头蜂鹰（Pernis ptilorhynchus）、蛇雕（Spilornis cheela）等；被列入濒危野生动植物种国际贸易公约（CITES）附录的有8种，包括领角鸮（Otus lettia）、领鸺鹠（Glaucidium brodiei）、红嘴相思鸟（Leiothrix lutea）等；世界自然保护联盟（IUCN）濒危物种红色名录中易危（VU）物种1种，为鸿雁（Anser cygnoides）；被 中国脊椎动物红色名录收录为受威胁的物种有8种，其中易危（VU）2种：鸿雁（Anser cygnoides）、仙八色鸫，近危（NT）6种：凤头蜂鹰（Pernis ptilorhynchus）、蛇雕（Spilornis cheela）、画眉等。广东省重点保护野生动物10种。区系组成方面，东洋界的鸟类物种数最多，为80 种（占总物种数的 55.94），广布种 32 种（22.38），古北界31种（21.68）。居留型方面，留鸟最多，为90种（62.94%）。候鸟中冬候鸟占比较大，30种（20.98%）；夏候鸟14种（9.79%）。旅鸟占比最少，为9种（6.29%）。生态类型方面，以林鸟为主，132种（鸣禽95种、攀禽20种、猛禽10种、陆禽7种），占比92.31%；水鸟11种（涉禽8种、游禽3种），占比7.69%。食 性 方 面，食 虫 鸟 类 最 多，为 67 种（46.85%），杂食鸟类次之，46种（32.17%），其余食性鸟类在111种。6条样线的鸟类食性均以食虫鸟类最为丰富（67种），杂食性鸟类次之（46种）。6条样线均以杂食性鸟类个体数量最多（表2）。3.2鸟类多样性分析不同生境多样性指数显示（表3），从生境上看，Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Margalef丰富度指数最高的是林区，最低的是公路，说明林区鸟类群落结构较为复杂稳定。从样线上看，Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Margalef丰富度指数最高的为铜锣湾景区，最低的均为停车场周边；Pielou均匀度指数最高的是古庙附近（0.82），其余样线均匀度相近。鸟类物种数和个体数均在春季最多，夏季最少；鸟类Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数均在春季最高，夏季最低；Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数指数四季均相近（表4）。随着繁殖季的到来，鸟类多样性在春季达到最高峰；而在其他季节，鸟类多样性在候鸟的迁徙和留鸟的活动等因素下处于相对稳定的动态变化。表5显示：不同季节之间鸟类物种数和数量均不具有显著差异（P0.05），春季和夏季、春季和秋季之间的鸟类Shannon-Wiener多样性指数差异显著（P0.05）。3种生境之间鸟类物种数和数量均不具有显著差异（P0.05）。总体上，不同季节和不同生境中的鸟类Shannon-Wiener多样性指数均具表2帽峰山森林公园不同食性鸟类在不同样线中的物种数及个体数Table 2Species richness and abundance of birds with different feeding habits in different line-transects at the Maofeng Mountain Forest Park样线1铜锣湾景区2高屋村竹林3停车场周边4古庙附近5天湖周边6生态公益林物种数/种C442000P011001G345003I344527191623N322212F755555O273530151120个体数/只C5132000P0104005G3252280022I363867361239144311N9610664694566F1 312288259124154188O9881 735669337336530注：O-杂食性鸟类；I-食虫鸟类；G-食谷鸟类；F-食果鸟类；N-食蜜鸟类；P-食鱼鸟类；C-食肉鸟类表3 帽峰山森林公园不同样线鸟类群落结构参数Table 3Indices of bird community structure among different line-transects at Maofeng Mountain forest park生境/样线林区林区1铜锣湾景区6生态公益林公路公路2高屋村竹林3停车场周边景区景区4古庙附近5天湖周边S988164605433754364N4 0132 4231 5901 8011 1226792 0737691 304M11.6910.278.557.877.554.919.696.328.78D0.950.950.940.930.930.920.940.940.93H3.453.433.263.083.102.773.263.093.23Hmax4.584.394.164.093.993.504.323.764.16E0.750.780.780.750.780.790.760.820.78注：S为物种数；N为个体数量；H为Shannon Wiener多样性指数；Hmax为最大多样性指数；E为Pielou均匀度指数；D为Simpson优势度指数；M为Margalef丰富度指数，表4同。172943 卷热带地理有显著性差异（P0.05）。4 讨论 本次调查共记录到帽峰山森林公园鸟类16目46科143种，其中雀形目95种；居留型以留鸟为主（90种）；区系组成以东洋界为主（80种），与广州地区鸟类居留型、区系比例组成（李慧 等，2008）具有一致性。相比于唐璇等（2018）的研究，本次调查设置的样线更多、覆盖面积更广且调查时间长。同时，红外相机作为样线法调查的辅助手段，弥补了传统调查方法（李旋菁 等，2019；张倩雯 等，2018）的部分不足，可更为全面地反映帽峰山鸟类群落结构特征。森林公园内林鸟占明显优势，以鸣禽、攀禽为主，具有显著的森林生态特征（陈荣友 等，2021）。帽峰山森林公园不同生境、季节的Simpson优势度指数和Pielou均匀度指数均较高且相近，说明鸟类种类丰富，物种间个体数差异较小，鸟类群落结构复杂且较为稳定。鸟类群落结构主要受生境类型、植被种类和人为干扰等因素的影响，且表现在鸟类多样性等方面（李波 等，2021）。从各生境看，林区的Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数均最高，这与帽峰山显著的森林生态特征（陈荣友 等，2021）相吻合。林区具有高覆盖率的森林植被，乔木和灌木为鸟类栖息、繁育和躲避天敌及人为干扰提 供 了 重 要 场 所（Ding et al.,2006；王 勇 等，2014），复杂的森林环境提供的空间异质性更易于满足不同生态位鸟类的需要（李俊冬 等，2022），支持更高的鸟类多样性。相较于林区，公路和景区因旅游业的开发和发展，主要为旅客活动的地区，鸟类群落中伴人鸟数量较多，如红耳鹎、暗绿绣眼鸟等优势种。公路的2条样线位于帽峰山行车主干道，来往的车辆以及旅客等的人为干扰对鸟类的繁殖、筑 巢 等 行 为 具 有 明 显 的 影 响（丁 宏 等，2008），因此其Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度最低。不同生境间存在鸟类多样性差异显著（P0.05），说明人为干扰程度以及植被覆盖率是影响鸟类群落分布以及多样性的关键因素。除了生境，季节变化也对鸟类多样性有一定影响（P0.05）。春季Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数都是最高的。帽峰山位于世界鸟类东亚澳大利西亚迁徙路线上（郑孜文 等，2008），春季正值鸟类繁殖期，伴随着幼鸟离巢活动和夏候鸟的迁入，鸟类物种数和活动个体明显增加，达到全年峰值。进入夏季，鸟类繁殖、迁徙活动趋于稳定。夏季气温的逐渐上升可能会影响部分鸟类的活动时间和频率，或其选择迁徙至更适宜生存的地区（蒋博文 等，2021），加之植被郁闭度的提高对鸟类观测的影响，实际观测到的鸟类明显减少。相较于炎热的夏季，秋冬季气候较温和，植物群落终年常绿，为迁徙鸟类提供了丰富植物和昆虫食源（张璐 等，2003）。大多秋季迁徙于此的鸟类，冬季也会留在当地繁衍、育雏，鸟类多样性在秋季逐渐上升并在冬季趋于稳定。这表明季节变化导致的候鸟迁徙也是影响帽峰山鸟类多样性的主要因素之一。与广东省其他森林公园（邱春荣 等，2007；杨灿朝 等，2009；丁晓龙 等，2012）比较，帽峰山记录到的鸟类较多，Gleason指数较高（表6）。森林公园面积对鸟类物种数存在一定影响（左家哺 等，2002），相较于其他森林公园，面积较大的帽峰山森林公园更利于鸟类多样性的发展。白云山风景区由于靠近市区，旅客流量大，园内林分以阔叶表6 帽峰山森林公园与其他森林公园对比Table 6Comparison between the Maofeng Mountain Forest Park and other Forest Parks森林公园帽峰山森林公园羊台山森林公园松子坑森林公园白云山风景区面积/hm26 971.92 8522 6992 800目1614127科46363420种1371057446Gleason指数15.4813.209.375.80表5 帽峰山森林公园季节和生境对鸟类的影响Table 5Season and habitat effects on birds at the Maofeng Mountain Forest Park指标物种数数量Shannon-Wiener多样性指数类型季节生境季节生境季节生境F1.091.881.090.787.004.97显著性0.380.180.380.470.000.02表4 帽峰山森林公园不同季节鸟类群落多样性指数Table 4Diversity indices of bird community structure among different seasons at the Maofeng Mountain Forest Park季节春季夏季秋季冬季S79637073N2 3651 1911 9672 364M10.048.759.109.27D0.950.940.940.94H3.433.253.273.30Hmax4.374.144.254.29E0.780.780.770.771730佟富春等：广州市帽峰山森林公园鸟类多样性研究9 期树为主，受人工干预程度大，树种较单一（崔海山 等，2015），导致鸟类多样性较低。相比之下，帽峰山丰富的植被资源与不同食性的鸟类群落的数量成正向关系，能满足鸟类的食物需要，鸟类多样性较高（佟富春 等，2015）。5 结论 广州市帽峰山森林公园地处南亚热带季风湿润气候区，水热条件良好，高覆盖率的植被面积以及丰富的植被类型为鸟类提供了良好的栖息、活动和繁衍的条件。本研究共记录鸟类16目46科143种；红耳鹎、白喉红臀鹎、淡眉雀鹛和暗绿绣眼鸟为优势种。其中国家二级重点保护鸟类18种，CITES附录保护鸟类8种。从居留型、区系、食性、生态类型看，鸟类以留鸟、东洋界、食虫鸟类、鸣禽为主，森林鸟类群落特征明显。在各生境中，林区的鸟类Shannon-Wiener多样性指数、Simpson优势度指数和Margalef丰富度指数均表现为最高，公路最低；但Pielou均匀度相近。Shannon-Wiener多样性指数和Margalef丰富度指数在春季最高，夏季最低；但 Pielou 均匀度指数与Simpson优势度指数在4个季节间无显著差异（P 0.05）。鸟类多样性与生境类型、季节变化有明显相关性（P0.05）。总体而言，帽峰山森林公园生境多样，鸟类资源丰富，鸟类群落结构较稳定且具有较高的鸟类多样性。本研究完善了帽峰山的鸟类名录，为帽峰山相关管理建设以及鸟类多样性保护工作提供科学的参考资料。本研究的不足之处主要为：1）实地样线调查范围不够广，采集的数据没有覆盖帽峰山周边的鸟类情况；2）红外相机大都布设在靠近地面的灌木、水源等地，难以观测到栖息于林区中上层的鸟类。未来需进一步扩大范围，布设多条样线并更具体地划分生境并进行长期调查；另外，可尝试建立完善的红外相机监测网络体系，以对帽峰山森林公园的鸟类进行更全面的监测。参考文献（References）：Batisteli A F,Tanaka M O,and Souza A.2018.Bird Functional Traits Respond to Forest Structure in Riparian Areas Undergoing Active Restoration.Diversity,10(3):90-90.陈嘉懿.2021.基于GIS的广东帽峰山森林公园用地适宜性评价.湖南：中南林业科技大学.Chen Jiayi.2021.Land Suitability Evaluation of Maofeng Mountain Forest Park in Guangdong Province Based on GIS.Hunan:Central 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