0 引 言
湿地被誉为“地球之肾”,是自然界生物多样性最丰富的生态系统之一,其在水源涵养、固碳释氧、养分循环、气候调节、水质净化以及生物多样性维持等诸多方面发挥着重要的生态服务功能
[1,2]。湿地的鸟类依赖湿地生态系统栖息繁衍,因此其多样性特征是评价湿地生态系统质量的重要指标
[3,4]。湿地生态系统中,鸟类物种多样性及其变化的研究对生物多样性保护和栖息地管理至关重要
[5]。大九湖湿地处于中国地势第二、三阶梯交界线,长江与汉水的分水岭
[6]。大九湖高山盆地地形发育形成了包括北亚热带亚高山泥炭藓沼泽湿地在内的沼泽、草甸、灌丛、森林等多种自然植被类型。生境类型的丰富多样为湿地的野生动物繁衍提供了良好的栖息场所
[7]。
2005-10-24—2005-11-15,神农架林区林业勘察设计院对大九湖湿地的野生动植物资源进行了初步调查,在大九湖湿地区域调查到的鸟类有37种,隶属6目15科28属
[8]。2008年,大九湖湿地成为国家湿地公园后,研究者通过多次鸟类资源调查获得了大九湖湿地野生鸟类资源的本底资料
[6,9,10]。张志麒等
[6]通过样线法与样点法结合的方法,在2010-02—2014-08期间,在大九湖国家湿地公园记录到鸟类136种,隶属于16目44科96属;在2016—2018年间,邢晶晶等
[10]利用样线法、样点法、红外相机监控等调查方法开展鸟类调查,记录鸟类16目52科167种,小型鸟类(雀形目为主)占优势,其中雀形目33科99种;在2018—2019年,张久国
[9]在大九湖湿地记录到鸟类物种156种,分属15目47科。
近年来,随着神农架国家公园体制试点的推行,大九湖湿地生物多样性的监测与保护工作进入一个新阶段,调查监测与研究方法不断优化,新纪录鸟种不断增加。而及时更新湿地鸟类物种名录对于其物种多样性的研究与保护尤为重要
[11]。为了解大九湖湿地的鸟类资源现状,在2019—2023年,研究者通过样线、样点法、红外相机网格化监测法等调查鸟类多样性,结合文献检索及以往的调查数据资料,形成最新的大九湖湿地鸟类名录,并在新名录的基础上分析了该地区鸟类的物种多样性组成,以期为今后大九湖湿地鸟类及其栖息地的保护管理和科学研究提供基础依据。
1 研究方法
1.1 研究区概况
大九湖湿地地理坐标为31°24'N~31°33'N,109°56'E~110°11'E,面积9 320 hm
2,地处湖北省西北部,神农架国家公园最西端,是华中地区具有独特性、代表性和稀有性的亚高山泥炭沼泽湿地
[10],是南水北调中线工程的重要水源涵养地和汉江中游的生态屏障
[12]。大九湖湿地属于构造、岩溶、水流和第四纪冰川共同作用下形成的封闭盆地,盆地底部平均海拔1 730 m,外围则多为海拔2 200~2 400 m的陡峭中山,最高点是位于湿地东侧的八王寨主峰(2 625.4 m)。其位于中北亚热带季风气候区,全年气候温凉,年均气温7.4℃,多年平均降水量1 528.4 mm,年降雨日数达150~200 d,相对湿度超过80%。大九湖湿地主要分布着沼泽土、草甸沼泽土和草甸土,是集湖泊、沼泽、草甸、灌丛等的典型亚高山沼泽湿地
[7,13]。
1.2 调查方法
基础数据为大九湖湿地进入保护阶段以来开展的鸟类调查资料,包括2005年大九湖国家湿地公园设立前期的野生动植物资源调查数据、2010—2014年的大九湖湿地鸟类调查数据、2016—2018年的神农架大九湖湿地公园脊椎动物多样性本底调查数据和2018—2019年的大九湖湿地鸟类监测数据,再综合2019—2023年鸟类调查的成果,整理并完成大九湖湿地区域内的鸟类物种多样性及分布名录(见附录1)。
2019-01—2023-12期间,每年在鸟类的繁殖季(春夏季)和越冬季(秋冬季),采用固定样线、样点法对大九湖湿地鸟类进行调查与观测,大九湖湿地鸟类调查点和调查路线见
图1。共设置了12条调查样线(湿地外围的草甸、灌丛及森林生境),10个样点(湿地沼泽区),每年1月、4月、5月、7月、9月、10月、12月各调查一次,时间为06:00~12:00和15:00~18:00(春夏季)、06:30~12:30和14:30~17:30(秋冬季)。样线调查时,调查人员沿固定样线以0.5~1.0 km/h的速度行进,用8×42双筒望远镜观测并记录样线两侧50 m距离内的鸟类物种,对于目击鉴定不确定的鸟种,使用600 mm长焦镜头照相机拍照,或者使用录音笔录音,后期进行鉴定。样点调查时,通过60倍的单筒望远镜与8×42双筒望远镜定点观察记录水域鸟类,并通过长焦镜头相机拍摄取证,以便后期整理并鉴定出准确的鸟类物种。
在2018-12—2023-12期间,在大九湖湿地区域内安装红外相机进行野外调查监测。根据以往的巡护工作经验,选择人为干扰少、植被条件好、野生动物活动痕迹较多的地点(兽径、水源地、垭口等)布设相机。考虑到拍摄照片的独立性,红外相机监测位点的间距大于等于500 m
[14]。在实地放置红外相机的过程中,由于受地形、地貌、植被类型、政策及人类活动区等因素限制,在部分区域会根据野外实际情况对红外相机位点进行相应调整。相机类型为易安卫士710型和荒野之眼系列,主要参考常规陆栖大中型兽类和鸟类监测规范
[15]设置红外相机参数。第一批次相机位点监测时长达到3个月后,将相机换至另一批次位点,同时在检查相机性能正常后,更换储存卡和电池,及时将替换回来的卡内数据拷贝至电脑并备份。研究者在52个位点上放置了红外相机,累计获得20 094份影像资料。对红外相机拍摄的照片和视频进行重命名和物种鉴定。
1.3 鸟类的识别和鉴定
参考《中国鸟类观察手册》
[16]对鸟种进行鉴定,参考《中国鸟类分类与分布名录》
[17]对鸟种进行分类,参考《中国动物地理》
[18]核定地理区划及生态类群,以常年监测结果划定居留型,查阅《国家重点保护野生动物名录》
[19]、《中国生物多样性红色名录:脊椎动物(第二卷 鸟类)》
[20]、《IUCN濒危物种红色名录》
[21]及《濒危野生动植物种国际贸易公约附录Ⅰ、附录Ⅱ、附录Ⅲ》
[22]获取大九湖湿地分布的珍稀保护鸟类物种的保护、濒危等级。其中,IUCN为世界自然保护联盟(International Union for Conservation of Nature)。
2 结果与分析
2.1 物种多样性组成
本次野外鸟类调查及文献资料汇总结果显示,在大九湖湿地共记录到鸟类18目65科304种(见
表1),占中国鸟类总物种数的20.17%。其中,通过样线、样点调查共记录到鸟类223种,通过红外相机共拍摄到23种,两者共同记录到21种,通过文献查阅补充79种。
大九湖湿地分布的鸟类中,雀形目最为丰富,有38科168种,占总种数的55.26%;鹰形目次之,有26种,占8.55%;雁形目和鸻形目分别有21种、17种,分别占6.91%、5.59%;其他各目的种数所占比例都小于5%。从目内科的组成情况来看,雀形目有38科,占总科数的58.46%;鸻形目有5科,占总科数的7.69%;鹰形目、鹈形目、鹤形目、啄木鸟目、佛法僧目、夜鹰目各有2科,其余10目均仅有1科。从科内物种的组成情况来看,鹰形目鹰科(25种,占8.22%),雀形目鹟科(22种,占7.24%),雁形目鸭科(21种,占6.91%),雀形目柳莺科(15种,占4.93%),鹈形目鹭科(12种,占3.95%),雀形目噪鹛科、鹡鸰科和鹀科(11种,占3.62%)有一定优势,其余57科的种数所占比例均小于3%。
2.2 濒危保护等级
大九湖湿地有记录的鸟类中,有国家Ⅰ级重点保护野生动物白冠长尾雉(Syrmaticus reevesii)、中华秋沙鸭(Mergus squamatus)、黑鹳(Ciconia nigra)、东方白鹳(Ciconia boyciana)、秃鹫(Aegypius monachus)、草原雕(Aquila nipalensis)、白肩雕(Aquila heliaca)、金雕(Aquila chrysaetos)、白尾海雕(Haliaeetus albicilla)和黄胸鹀(Emberiza aureola)共10种,国家Ⅱ级重点保护野生动物红腹角雉(Tragopan temminckii)、鸳鸯(Aix galericulata)、灰鹤(Grus grus)、黑翅鸢(Elanus caeruleus)、长耳鸮(Asio otus)、金胸雀鹛(Alcippe chrysotis)、斑背噪鹛(Garrulax lunulatus)、红喉歌鸲(Calliope calliope)、蓝鹀(Emberiza siemsseni)等53种。IUCN濒危物种红色名录等级中,黄胸鹀为极危(CR),白冠长尾雉、中华秋沙鸭、东方白鹳和草原雕为濒危(EN),红头潜鸭(Aythya ferina)、白肩雕、白颈鸦(Corvus pectoralis)和田鹀(Emberiza rustica)为易危(VU),白眼潜鸭(Aythya nyroca)、秃鹫、白腹暗蓝鹟(Cyanoptila cumatilis)和小太平鸟(Bombycilla japonica)为近危(NT)。被列入CITES附录Ⅰ的物种有4种,即东方白鹳、白肩雕、白尾海雕、游隼(Falco peregrinus),列入附录Ⅱ的物种有39种,包括灰鹤、黑鹳、黑翅鸢、褐冠鹃隼(Aviceda jerdoni)、红角鸮(Otus sunia)、红隼(Falco tinnunculus)、画眉(Garrulax canorus)等。被列入中国脊椎动物红色名录的大九湖湿地中,极危鸟类有1种,为黄胸鹀;濒危鸟类有5种,分别为白冠长尾雉、中华秋沙鸭、东方白鹳、草原雕和白肩雕;易危鸟类有8种,分别为黑鹳、秃鹫、金雕、白腹隼雕(Aquila fasciata)、栗鸢(Haliastur indus)、白尾海雕、大鵟(Buteo hemilasius)和四川旋木雀(Certhia tianquanensis);近危鸟类有38种,包括红腹角雉、红腹锦鸡(Chrysolophus pictus)、鸳鸯、白眼潜鸭等。大九湖湿地因其独特的地理环境,成为众多濒危保护鸟类的栖息地和候鸟迁徙路线上的重要中转站。
2.3 区系特征和居留类型
大九湖湿地处于秦岭大巴山脉东延段,其在中国动物地理区域划分上属于东洋界中印亚界华中区西部山地高原亚区
[18]。大九湖湿地的鸟类中,东洋界物种最多,共有135种,占比44.41%;古北界鸟类有109种,占比35.86%;而广布种有60种,占比19.74%。从鸟类的居留特征来看,大九湖湿地以留鸟为主,有130种,占比42.76%;夏候鸟117种,占比38.49%;冬候鸟38种,占比12.50%;旅鸟19种,占比6.25%;繁殖鸟共计247种,占比达81.25%,以东洋界物种(51.42%)为主体。在大九湖湿地越冬的鸟类(冬候鸟)中,古北界物种占到63.16%。
2.4 鸟类生态类群
中国6大鸟类生态类群在大九湖湿地均有分布,以鸣禽类为主,有168种,占大九湖湿地鸟类总种数的55.26%;猛禽类(鹰形目、鸮形目和隼形目)和涉禽类(鹤形目,鸻形目的反嘴鹬科、鸻科、鹬科和燕鸻科,鹳形目和鹈形目)均为37种,占比均为12.17%;游禽类(雁形目、䴙䴘目、鸻形目鸥科、鲣鸟目)27种,占比为8.88%,攀禽类(夜鹰目、鹃形目、犀鸟目、佛法僧目和啄木鸟目)26种,占比分别为9.21%、8.55%;陆禽类(鸡形目和鸽形目)最少,仅有9种,占2.96%。大九湖水鸟游禽类和涉禽类(雁形目、䴙䴘目、鸻形目、鲣鸟目、鹤形目、鹳形目和鹈形目)共记录有7目13科64种,占比21.05%。
2.5 鸟类名录的变化
与大九湖2019年之前的科考成果相比,本次名录新增了58种,包括样线调查新增40种,样点调查新增16种以及红外相机监测调查新增2种。其中,国家Ⅰ级重点保护鸟类物种2种,即中华秋沙鸭、黄胸鹀;国家Ⅱ级重点保护鸟类物种14种,包括白额雁(Anser albifrons)、斑头秋沙鸭(Mergellus albellus)、长耳鸮、短趾雕(Circaetus gallicus)、斑背噪鹛、蓝喉歌鸲(Luscinia svecica)等;其他鸟类42种。新增鸟类中,古北种23种,约占新增鸟类的39.66%;广布种20种,约占新增鸟类的34.48%;东洋种15种,约占新增鸟类的25.86%。由于分类系统依据的更新或者所记录的鸟种远离已知正常分布区,且本次调查未找到其在大九湖分布的标本、图片及录音等确凿佐证,2019年之前科考结果中的楔尾绿鸠(Treron sphenurus)、剑鸻(Charadrius hiaticula)、黄嘴角鸮(Otus spilocephalus)、粉红山椒鸟(Pericrocotus roseus)等9种鸟类未被列入本名录(见附录1)。
3 讨 论
本研究结合多种方法调查了大九湖湿地鸟类资源,形成最新的大九湖湿地鸟类物种名录。研究表明,大九湖湿地拥有相当丰富的鸟类物种资源,共记录鸟类304种,隶属于18目65科。而雀形目鸟类占鸟类总种数的一半以上。湿地内外围山地分布的以锐齿槲栎、红桦、米心水青冈等为代表的落叶阔叶林和以华山松、巴山冷杉等为代表的温性针叶林及针阔混交林等自然植被类型,为鸣禽类和以其为重要食源的猛禽类鸟类提供了充足的食物来源和良好的隐栖条件
[7]。国家Ⅰ级、Ⅱ级重点保护野生鸟类达63种,其中黄胸鹀、中华秋沙鸭、斑头秋沙鸭等濒危保护鸟种均为此次调查中记录到的,侧面反映了大九湖湿地具有野生濒危保护物种栖息条件。从地理区系组成来看,湿地内东洋界物种最多,从居留特征看,繁殖鸟也以东洋种为主,而冬候鸟中古北种占比过半(63.16%),由此体现出大九湖湿地鸟类区系成分的东洋界特征明显,同时呈现出南北区系交汇渗透的过渡性特点,这同大九湖湿地所处的独特地理位置有很大关联。对照中国动物地理区划,大九湖湿地位于东洋界北缘,与古北界临界
[18]。在气候带上,大九湖湿地地处中纬度北亚热带季风气候区北界,因受特殊地形地貌影响,形成典型的亚高山沼泽型湿地气候
[6,10]。独特的地理位置与多样的生境类型为众多鸟类提供了适宜的栖息和繁殖场所,并使其成为中国候鸟中部迁徙路线上的天然通道和重要驿站,同时东西走向的大巴山山脉和南北走向的巫山山脉在神农架大九湖区域汇集,使其处于野生动物通道“十字路口”上,动物区系组分变得多元复杂,鸟类资源更加丰富。
大九湖湿地被列入国际重要湿地名录,具有巨大的生态、科研、社会和经济价值。水鸟群落在生态上严重依赖湿地生存,同时也是湿地生态系统中维护生物多样性稳定性的重要组成部分
[23]。此次调查显示,大九湖湿地水鸟游禽类和涉禽类(雁形目、䴙䴘目、鸻形目、鲣鸟目、鹤形目、鹳形目和鹈形目)64种,分属7目13科,占总种数的21.05%,而湿地内适宜水鸟进行觅食栖息活动的开阔明水面、浅水区域和沼泽地带的面积仅有910 hm
2[24],可见本区域内湿地水鸟的物种多样性相当丰富。但是这些记录到的水鸟物种中有的仅被记录到单只或双只。一方面,可能是受挖渠排涝、围湖造田等历史因素的深刻影响,水域面积急剧缩小,多类型沼泽湿地分布萎缩严重,许多水鸟停留和栖息的空间受到极大挤压,生物多样性锐减
[7];另一方面,大九湖湿地冬季的极端低温导致湖面封冻,严重阻碍了水鸟越冬,冬候鸟多以小群体的形式出现。随着国家湿地公园的建立以及神农架国家公园体制试点的推行,湿地生态系统的恢复与保护力度加大,国家公园管理部门采取了添堵抬升研究区域内的水渠等措施,使湿地形成漫流,习水植物逐步替代旱生植物,完善湿地功能,包括水鸟在内的物种生境正在持续改善。
本次调查研究使用了红外相机监测方法,共拍摄记录到23种鸟类,包括国家Ⅰ级重点保护鸟类物种白冠长尾雉,国家Ⅱ级重点保护鸟类物种红腹角雉、红腹锦鸡、勺鸡、画眉、橙翅噪鹛、眼纹噪鹛和红嘴相思鸟。红外相机调查技术在鸡形目、鸫科、画眉科等地栖性鸟类的监测记录方面运用广泛,而其取样真实性、工作持续性、极低干扰性、良好隐蔽性等明显优势也得到验证
[25-27]。因此,通过红外相机调查技术开展地栖性鸟类的常态化监测工作,尤其是分布范围狭窄、生境特殊或种群规模小的珍稀濒危特有种,进一步研究分析其物种组成、活动节律、种群动态、繁殖生态、空间分布等,对大九湖湿地鸟类及其栖息地的有效保护和科学管理,以及包括湿地鸟类在内的整个湿地生态系统生物多样性的完整性维护,都具有重要价值和深远意义。
4 结束语
2019-01—2023-12,在大九湖湿地共记录18目65科304种鸟类。其中,国家Ⅰ级重点保护野生鸟类10种,国家Ⅱ级重点保护野生鸟类53种;被中国脊椎动物红色名录列为近危级别的大九湖湿地鸟类有38种,被列为易危级别的有8种,被列为濒危级别的有5种,被列为极危级别的有1种;被IUCN濒危物种红色名录列为近危级别的有4种,被列为易危级别的有4种,被列为濒危级别的有4种,被列为极危级别的有1种;列入CITES附录Ⅰ的物种有4种,列入附录Ⅱ的物种有39种。
大九湖湿地鸟类以留鸟和夏候鸟为主,鸟类动物地理区系东洋界物种占优势。加大湿地生态系统的恢复与保护力度后,包括水鸟在内的物种生境得到改善,鸟类多样性更加丰富。