内蒙古正蓝旗夏季鸟类群落多样性及年际动态

Summer Bird Community Diversity and Interannual Dynamics in Zhenglan Banner， Inner Mongolia

摘要

采用样线法于2014—2023年，对正蓝旗境内湿地、沙地、草原3种生境夏季鸟类群落组成及分布特点进行了实地调查。共记录到鸟类122种，隶属于19目40科，其中非雀形目鸟类18目24科84种，雀形目鸟类16科38种。种类组成以雀形目、鸻形目和雁形目为主。居留型分布为夏候鸟71种，留鸟29种，旅鸟22种，夏候鸟占优势。国家Ⅰ级重点保护鸟类4种，国家Ⅱ级重点保护鸟类18种。3种生境中分布的鸟类分别为湿地（100种）、沙地（43种）、草原（29种）。8年间3种生境鸟类群落多样性相关指数有非周期性波动，其中草原生境鸟类群落多样性年际波动最大，湿地和沙地动态变化则相对平缓。单因素方差分析结果显示，Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数差异不显著（P>0.05）；湿地生境Patrick丰富度（52.880±6.312）和Shannon-Wiener多样性指数（2.541±0.401）最高，显著高于沙地和草原生境的多样性指数。加强湿地生境鸟类监测与保护的同时，重视草原和沙地生境植被恢复，对正蓝旗夏季鸟类多样性保护具有重要意义。

Abstract

From 2014 to 2023， field surveys were conducted in June and July using the line transect method to investigate the composition and distribution of summer bird communities across three habitats， i.e.， wetlands， sandy lands， and grasslands， in Zhenglan Banner. A total of 122 bird species were recorded， belonging to 19 orders and 40 families. Non-passerine birds comprised 84 species across 18 orders and 24 families， while passerine birds included 38 species from 16 families. The species were dominated by Passeriformes， Charadriiformes， and Anseriformes. Resident types consisted of 71 summer migrants， 29 resident birds， and 22 travelers， with summer migrants being dominant. Four species were classified as key protected birds at national grade I， and 18 species as key protected birds at national grade Ⅱ. Bird distributions across the three habitats were as follows： wetlands （100 species）， sandy lands （43 species）， and grasslands （29 species）. Over the eight-year period， diversity indices for bird communities in these habitats exhibited non-periodic fluctuations. The grassland habitat showed the greatest interannual fluctuations， while wetlands and sandy lands displayed relatively stable dynamics. One-way analysis of variance indicated no significant differences in Pielou evenness index and Simpson dominance index （P>0.05）. Wetland habitats had the highest Patrick richness （52.880±6.312） and Shannon-Wiener diversity index （2.541±0.401）， which significantly exceeded those of sandy lands and grasslands. Strengthening the bird monitoring and conservation of wetland habitats， alongside prioritizing vegetation restoration in grasslands and sandy lands， is crucial for protecting summer bird diversity in Zhenglan Banner.

Graphical abstract

关键词

正蓝旗 / 夏季鸟类 / 群落多样性 / 年际动态

Key words

Zhenglan Banner / summer birds / community diversity / interannual dynamics

鸟类是生物多样性的重要组成部分，对生态系统的结构和功能具有重要的影响^［1］。鸟类因生存、 繁殖等原因与环境进行双向选择^［2］。鸟类群落多样性是一个衡量鸟类群落状况的客观指标，通过对某地区鸟类多样性连续调查和分析，可了解该地区鸟类种类和数量在时间上的动态变化，进而了解鸟类栖息环境状况，这对鸟类多样性的保护和鸟类栖息地的修复具有重要指示意义^［3⁃5］。浑善达克沙地处于东亚-澳大利西亚鸟类迁徙路线上，为鸟类的迁徙停歇和繁殖提供重要的栖息条件。目前对浑善达克沙地北部地区的鸟类已有一定的研究报道^［6⁃10］，近期也有对该地区南部正蓝旗夏季鸟类种类组成及分布特点的报道^［11］，但未见对正蓝旗夏季鸟类群落多样性及年际动态变化的相关报道。本文采用样线法于2014—2020年每年的6月和7月，连续7年对正蓝旗湿地、沙地和草原3种自然生境中夏季鸟类 种类和数量进行实地调查，并于2023年6月和7月再次监测，在此基础上分析了该地区8年间夏季鸟类群落组成，比较不同生境鸟类群落多样性及年际动态变化，揭示鸟类多样性现状与栖息地之间的关系，为正蓝旗鸟类多样性的保护和栖息地的管理提供基础资料。

1 研究区概况与研究方法

1.1 研究区概况

正蓝旗（115°00'00"~116°42'00" E，41°56'00"~43°10'48" N）位于内蒙古自治区锡林郭勒盟南部，地处阴山山脉北麓东端，由南部的低山丘陵和北部的浑善达克沙地两种地貌构成。全旗总面积10 182 km²， 境内沙地面积达6 700 km²，占全旗总面积的66%。沙地类型主要为固定沙地和半固定沙地，少量为活动沙地。北部为沙生植被，以沙生灌木、半灌木及沙生禾本科植物为主；南部为地带性典型草原植被；东南部为草甸植被和耐盐禾草及杂草组成的盐化草甸植被^［12］。气候属于中温带干旱半干旱大陆性季风气候。

1.2 研究方法

1.2.1 调查时间和方法

2014—2020年连续7年，每年的6月和7月中旬采用样线法实地监测两次。2021年和2022年因新冠疫情中断两年，2023年6月和7月继续开展了监测工作（表1）。根据正蓝旗地形地貌和植被类型，划分湿地、沙地、草原3种生境类型，并设置长度均为2 km的9条样线，其中湿地 3条、沙地3条、草原3条（图1）。根据湿地类型选择了扎嘎苏台淖尔小型淡水湖泊（4.47 km²）、扎格斯台淖尔大型半咸水湖泊（13.30 km²）、高格斯台河流。根据沙地植物生活型选择了扎嘎苏台固定沙地（灌草丛）、扎格斯台流动沙地（半灌木）、高格斯台半固定沙地（半灌木）。根据植被类型选择了1处混都伦花音塔拉草甸草原、2处卓伦高勒典型草原。选择晴天调查，时间主要集中在早上（06：00~10：00）和下午（14：00~20：00），2~3人一组沿样线以1 km/h速度行走，详细记录每条样线两侧观察到的所有鸟类的种类和数量。调查过程中使用10×42倍Kowa双筒望远镜和25~60倍Kowa单筒望远镜观察辨认鸟类，借助配备500 mm和800 mm定焦镜头的Canon（EOS 5DⅢ和EOS 1DXⅢ）数码相机拍照取证。用Garmin手持GPS定位样线起终点地理坐标，并记录样线轨迹。鸟类物种辨认及分布情况参考《中国鸟类观察手册》《中国鸟类图志》《中国鸟类分类与分布名录》（第四版）、《内蒙古动物志》等图书资料^{［13⁃16］}。

1.2.2 数据处理

根据所调查鸟类的种类和数量，计算物种丰富度指数（R）、均匀度指数（J）、优势度指数（D）和多样性指数（H\text{'}），计算公式为

（1）Patrick 丰富度指数R=S；

（2）Pielou 均匀度指数J=H/\mathrm{l}\mathrm{n}S；

（3）Simpson 优势度指数D={\sum }_{i=\mathrm{1}}^S{P_i}^{\mathrm{2}}；

（4）Shannon-Wiener 多样性指数H\text{'}=-{\sum }_{i=\mathrm{1}}^S{P}_i\mathrm{l}\mathrm{n}{P}_i，P_i=N_i/N。

式中：P_i表示各类群中第i种鸟的个体数量在全部鸟类总数量中所占的比例；N为所在群落的所有物种的个体数之和；N_i为第i种个体数；S为调查区内鸟类的物种总数。

上述数据利用SPSS 27.0和Excel 2021软件进行统计和分析，利用单因素方差分析（one-way ANOVA）进行差异显著性检验，数据采用平均值±标准差表示，显著性水平P=0.05。

2 结果分析

2.1 鸟类群落组成

2014—2023年间正蓝旗3种生境共记录到19目40科122种鸟类，其中非雀形目鸟类有18目24科84种，以鸻形目（28种）和雁形目（21种）为主；雀形目鸟类有16科38种，以百灵科（6种）、鹡鸰科（6种）、鸦科（4种）为主。夏候鸟71种（占比58.2%）、留鸟29种（占比23.77%）、旅鸟22种（占比18.03%），繁殖鸟（夏候鸟和留鸟）有100种，占鸟类总种数的81.97%。被列入《国家重点保护野生动物名录》^［17］物种有22种，占鸟类总种数的18.03%，其中国家Ⅰ级重点保护鸟类4种，国家Ⅱ级重点保护鸟类18种。被列入《中国脊椎动物红色名录》^［18］近危以上鸟类有14种，占鸟类总种数的11.48%，其中极危（CR）1种，濒危（EN）3种，易危（VU）3种，近危（NT）7种。被列入《内蒙古自治区重点保护陆生野生动物名录》^［19］鸟类有6种，占鸟类总种数的4.92%。8年间湿地生境中记录到16目34科100种鸟类，占鸟类总种数的81.97%，群落组成以鸻形目（27种）、雀形目（24种）、雁形目（21种）和鹈形目（8种）鸟类为主。沙地生境中记录到11目25科43种鸟类，占鸟类总种数的35.25%，以雀形目的鸦科（4种）、百灵科（3种）和鹟科（3种）鸟类为主。草原生境中记录到12目17科29种鸟类，占鸟类总种数的23.77%，以雀形目的百灵科（6种）鸟类为主。正蓝旗夏季鸟类详细名录及生境分布见文献［11］。

2.2 鸟类群落多样性年际动态

分析正蓝旗3种生境鸟类群落8年间多样性相关指数的动态变化发现，鸟类群落Patrick丰富度年际间的波动较小，湿地和草原生境丰富度呈上升趋势，而沙地丰富度呈平稳趋势（图2）。Pielou均匀度指数均呈下降趋势，其中湿地生境均匀度在2018—2023年间下降，草原生境均匀度年际波动较大（0.233~0.819），2018年最低，2020年最高。Simpson优势度指数均呈上升趋势，其中草原生境优势度年际波动较大（0.121~0.758），2018年最高，2020年最低。湿地和草原生境Shannon-Wiener多样性指数均呈下降趋势，沙地多样性呈平稳趋势，其中湿地生境多样性在2018—2023年间下降，草原生境多样性年际间的波动较大（0.660~2.367），2018年最低，2020年最高。

正蓝旗夏季鸟类群落中繁殖鸟（夏候鸟和留鸟）有100种，占总种数的81.97%，其中夏候鸟占绝对优势，种数在41~48间波动，整体呈上升趋势。留鸟种数在12~18间波动，整体呈平稳趋势（图3）。

2.3 鸟类群落多样性比较分析

正蓝旗3种生境鸟类Patrick丰富度差异显著（P<0.05，图4），湿地丰富度最高（52.880±6.312），显著高于沙地（21.010±2.878）和草原（14.250±3.615）生境。Pielou均匀度指数差异不显著（P>0.05），在0.536~0.829范围内，其中沙地均匀度最高（0.729±0.081）。Simpson优势度指数差异不显著（P>0.05），在0.119~0.560范围内，其中草原优势度最高（0.339±0.221）。Shannon-Wiener多样性指数差异显著（P<0.05），在1.067~2.942范围内，湿地多样性最高（2.541±0.401），显著高于沙地和草原多样性，其次是沙地（2.210±0.234），显著高于草原（1.604±0.538）多样性。

8年间正蓝旗夏季鸟类物种丰富度呈平稳趋势，种数在58~70间波动，其中2016年最低，2015年最高。Shannon-Wiener多样性指数呈下降趋势，在2.255~3.124范围内波动，其中2014年最高， 2020年最低。Pielou均匀度指数呈下降趋势，在0.534~0.767范围内波动。Simpson优势度指数呈上升趋势，在0.071~0.257范围内波动，2020年最高，2016年最低（图5）。

3 讨论

正蓝旗122种夏季鸟类以雀形目、鸻形目和雁形目为主，与浑善达克沙地北部鸟类^［8］群落组成相似。居留型以夏候鸟（71种）和留鸟（29种）为主，旅鸟（22种）也占一定比例，说明正蓝旗为诸多候鸟提供了良好的繁殖和停歇场所。国家重点保护鸟类有22种，《中国脊椎动物红色名录》极危、濒危、易危和近危鸟类有14种，说明该地区鸟类具有很高的保护价值。

栖息地的面积变化、食物资源的增减、降水量的变化、人为干扰程度的改变、植被长势及植物多样性、气候波动等多种因素都影响鸟类的栖息和繁殖，鸟类本身也具有较强的移动性，因此3种生境鸟类群落多样性有一定程度的非周期性年际波动。8年间正蓝旗3种生境中湿地和沙地动态变化相对平缓，说明湿地和沙地生境植被丰富，生境异质性较高，对外界干扰的抵抗力和恢复能力更强，因此鸟类种类丰富，群落内的分布更均匀，鸟类多样性更稳定。相反，草原生境鸟类群落多样性年际波动最大，2018年鸟类多样性出现极小值，是因为2018年正蓝旗全旗干旱少雨，加之草原生境植被单一，生境异质性低，对外界干扰敏感且恢复能力低，因此草原鸟类群落多样性较低。湿地生境鸟类群落多样性在2018—2022年间逐年下降，是因为湿地分布的旅鸟种数和数量不稳定，影响鸟类群落多样性。繁殖鸟中夏候鸟种数远高于留鸟，并呈上升趋势，说明正蓝旗为候鸟提供了良好的栖息和繁殖条件。

鸟类群落多样性研究发现，物种多样性与栖息地的结构及多样化有一定的关系^［20］。复杂多样的环境可以为鸟类提供多样化的食物类型和栖息条件，因此鸟类的多样性也较高。鸟类群落多样性受食物资源、植被、生境异质性和人为干扰等因素的影响^{［21⁃22］}。正蓝旗湿地生境Patrick丰富度和Shannon-Wiener 多样性指数均最高，是因为湖泊和河流周边有大面积的浅水区和沼泽地，生长着茂密的芦苇（Phragmites australis）、香蒲（Typha orientalis）、黄柳（Salix gordejevii）和草本植物，能满足游禽、大型涉禽和小型涉禽在栖息、捕食和筑巢方面的需求。湿地与沙地生境Pielou均匀度和Simpson优势度指数差异不显著，而湿地丰富度和多样性显著高于沙地，说明以上两种生境鸟类物种丰富度对群落多样性影响更大。草原生境丰富度指数和多样性指数均最低，是因为植被种类单一、食物和水源相对贫乏、隐蔽性较差、和受放牧等人类活动干扰严重。8年间正蓝旗夏季鸟类多样性指数呈下降趋势，丰富度呈平稳趋势，均匀度呈下降趋势，说明多样性是丰富度和均匀度的综合体现。

4 结论及建议

长期、系统的调查研究发现，湿地生境鸟类群落物种丰富度和群落多样性指数均最高，具有很高的保护和监测价值。建议在扎格斯台湿地建立保护区和鸟类监测站，同时相关部门规范管理湖泊、河流等鸟类集中繁殖场所的放牧和旅游观光活动。8年间草原生境鸟类群落多样性、均匀度和优势度指数 年际波动最大，说明草原生境鸟类群落容易被外界环境干扰，建议鸟类繁殖期实施休牧措施，恢复草原植被。建议重视正蓝旗鸟类科研监测工作，收集鸟类资源数据，为今后鸟类多样性保护和生态旅游业的发展提供基础数据。

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基金资助

生态环境部鸟类多样性监测资助项目“正蓝旗、阿鲁科尔沁旗、伊金霍洛旗3个调查样区”(Y453091001)

内蒙古师范大学基本科研业务费专项资金资助项目“内蒙古自治区高等学校蒙古高原生物多样性保护与可持续利用重点实验建设”(2022JBTD010)