城市湿地公园鸟类多样性及生境异质性对东亚-澳大利西亚迁徙路线水鸟保育的生态功能研究

《Diversity》:First Record of Leiurus nigellus (Scorpiones: Buthidae) in Northern Saudi Arabia: Molecular and Morphological Insights from Ha’il Region, King Salman Bin Abdulaziz Royal Natural Reserve Abdulaziz M. Al-Amri, Mohammad A. Abdulhakeem, Abdulaziz R. Alqahtani, Ahmed M. Al-Malki and Wael M. Shohdi

【字体: 时间:2026年03月07日 来源:Diversity 2.1

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  本文基于对盐城三个典型城市湿地公园(凤仪湖公园、盐都湿地公园、东方湿地公园)长达一年的系统鸟类调查,分析了其鸟类群落结构、多样性动态及其驱动机制。研究表明,生境异质性是驱动鸟类群落分化的主要因素,不同湿地类型在鸟类物种组成、功能群结构和生态功能上具有显著互补性,共同支持了包括国家重点保护物种(如东方白鹳)在内的丰富鸟类多样性。该研究为沿东亚-澳大利西亚迁飞区(EAAF)进行城市湿地规划提供了科学依据,强调应优先构建异质性生境结构,以增强不同类型湿地的功能互补性和连通性,为区域生物多样性保护提供实践指导。

  
引言
随着大规模人类活动对生物圈的深远影响,脊椎动物生物多样性的研究与保护已成为全球性挑战。盐城地处人口稠密的长江三角洲快速城市化地区,其位于东亚-澳大利西亚迁飞区(EAAF)的核心地带,是迁飞路线上候鸟的关键枢纽。然而,现有鸟类研究多集中于沿海自然湿地保护区,而对盐城建成区内的城市湿地公园,这些作为更广泛遗产保护系统内嵌套生态网络的重要组成部分,其研究关注度明显不足。这些城市湿地位于城市化强度高的基质中,面临巨大的人为压力,但其作为东亚-澳大利西亚迁飞区沿线候鸟补充栖息地、停歇地和缓冲带的潜力,在很大程度上尚未得到量化评估。鸟类作为对环境变化高度敏感且易于观测的生物指标,是评估这些城市绿地生态质量和功能的绝佳对象。
群落生态学的一个核心原则认为,生境异质性是物种多样性的基本驱动力。在城市湿地公园中,精细尺度的生境异质性,包括生境斑块的组成、空间配置和垂直结构复杂性,创造了多样的生态位镶嵌体,不仅缓解了高强度城市化的生境过滤效应,也支持了从栖息地特化的迁徙水鸟到与森林相关的留鸟等多种鸟类群体。水鸟作为湿地生态系统的核心功能组分,既是湿地健康的敏感指示剂,也是塑造水生生态系统结构和功能的关键生态工程师。
本研究选择了形成典型生境梯度的三个公共公园(盐都湿地公园、凤仪湖公园、东方湿地公园)作为研究对象。自2024年1月至12月进行了为期一年的系统调查,采用固定宽度样线法和样点法相结合的方法,在每个公园设立三条300米的独立样线。旨在阐明盐城湿地鸟类物种组成、数量分布及迁徙状况,系统分析不同湿地公园类型的鸟类多样性时空格局及其在区域生态网络中的保育功能,为沿关键迁徙走廊的城市绿地规划提供切实可行的生态指导。
材料与方法
研究区域
盐都湿地公园位于盐南高新区,是一个体现生态与文化融合的免费开放公园,其景观是水域占相当比例、包含多种植物专类园的精细镶嵌体。凤仪湖公园位于盐城经济技术开发区,以大型人工湖为中心,设计融合了现代海绵城市理念。东方湿地公园位于大丰区城东新区,呈现沼泽湿地特征,被道路分为南北两部分,南部强调浅水湖泊、湿地植被和保留的果园。
调查方法
鸟类群落数据通过2024年全年的系统野外调查收集。每月在鸟类活动高峰期进行调查。为每个公园建立了三条独立的300米样线,采用固定宽度样线法进行调查,记录样线两侧50米带宽内所有视觉或听觉探测到的鸟类。所有观察者均经过标准化培训,并使用双筒望远镜和数码相机单元,不确定的记录通过照片取证并由专家验证。
数据分析
鸟类物种鉴定依据《中国鸟类分类与分布名录》等指南。物种保护状况依据《国家重点保护野生动物名录(2021年版)》确定。采用多维分析框架评估鸟类群落结构,通过一系列互补指数评估各公园和季节的α多样性。香农-威纳指数(Shannon–Wiener index)用作衡量群落整体多样性的主要指标。辛普森指数(Simpson index)则对最优势物种的丰度更为敏感,突出了群落优势结构。皮洛均匀度指数(Pielou’s evenness index)用于量化多样性的均匀度成分。玛格列夫丰富度指数(Margalef richness index)用于获得经过采样努力标准化、受总丰度影响较小的物种丰富度测量值。还使用了相对丰度和线性密度。
结果
年多样性格局
全年系统监测揭示了盐城城市湿地公园内鸟类多样性的丰富性和动态性。共记录到83种鸟类,隶属于16目41科。名录中包括四种中国国家级保护鸟类,即凤头鹰、红隼、黑翅鸢和一级国保动物东方白鹳。其中,雀形目(鸣禽)是物种最丰富的目,有49种,占鸟类群落总数的59.0%,其次是雁形目(水禽)7种(8.4%)和鸻形目(滨鸟)3种(3.6%)。调查记录了全球受胁物种,包括在调查区域观测到的濒危物种(EN)东方白鹳。
跨公园季节多样性动态
2024年1月至12月的系统调查数据分析揭示了盐城三个城市湿地公园鸟类群落显著的季节性动态,与东亚-澳大利西亚迁飞区的物候节律紧密同步,反映了全年周期中物种组成、丰富度和丰度的不同模式。
香农-威纳指数显示,三个公园呈现不同的月度峰值模式。凤仪湖公园呈现双峰模式,分别在1月和7月达到峰值,反映了冬候鸟和夏候鸟类群的重叠。盐都湿地公园在3月出现春季单峰,随后夏季稳步下降至8月的年度最低点,秋季略有回升。东方湿地公园表现出低幅度波动,10月有轻微峰值,4月因数据缺失对应显著下降,这与低水位和涉禽栖息地适宜性降低时期重合。季节性数据显示,凤仪湖公园在所有季节的总体多样性均显著高于其他公园,而东方湿地公园始终最低。公园内部变异显示,凤仪湖公园在春夏保持高且稳定的多样性;盐都湿地公园冬季多样性最高,夏季最低;东方湿地公园夏秋多样性最高,季节性波动平缓。
辛普森指数显示三个公园具有不同的稳定性特征。凤仪湖公园全年保持高稳定性,波动小,7月有轻微峰值,反映了繁殖季物种均匀度的改善。盐都湿地公园冬季呈现高值平台期,春夏逐渐下降至8月最低点,秋季回升。东方湿地公园波动最为剧烈,4月降至最低点,10月升至峰值,反映了其对季节性变化剧烈的水鸟群体的依赖。季节性数据显示,凤仪湖公园在所有季节的辛普森指数均最高,表明物种优势度最低,群落结构最平衡;东方湿地公园最低,反映出少数常见水鸟物种的优势。公园内部变异显示,凤仪湖公园夏秋季节保持低物种优势度;盐都湿地公园冬季最高,夏季最低;东方湿地公园夏秋季节值最高。
皮洛均匀度指数显示三个公园具有清晰的季节性峰值特征。凤仪湖公园在7月出现显著的夏季峰值,1月水平较低,秋季逐渐下降,高夏季均匀度与繁殖物种种群同步增长相关。盐都湿地公园维持冬季高值平台期,随后持续下降至11月最低点。东方湿地公园呈现中度波动,7月达到峰值,夏秋保持高均匀度。季节性数据显示,凤仪湖公园夏季均匀度最高,而盐都湿地公园最低。公园内部变异显示,凤仪湖公园夏季峰值,冬季最低;盐都湿地公园冬季峰值,秋季最低;东方湿地公园夏秋均匀度最高,季节性波动平缓。
玛格列夫丰富度指数显示三个公园具有不同的月度动态。凤仪湖公园呈现显著的季节性脉冲,从12月低点上升,3-4月稳定,7月达到年度峰值,随后秋季逐渐下降。盐都湿地公园呈温和的季节性周期,5月达到春季峰值,8月急剧下降至年度最低点,秋季缓慢恢复。东方湿地公园波动最平缓,多数月份维持在稳定的低水平,7月有适度峰值。季节性数据显示,凤仪湖公园在所有季节的物种丰富度均占主导地位,显著高于其他两个公园。公园内部变异显示,盐都湿地公园季节性波动最剧烈;凤仪湖公园春夏季节保持高且稳定的丰富度;东方湿地公园夏秋峰值,冬季丰富度最低。
特定栖息地群落结构
三个盐城湿地公园的优势鸟类物种及其优势指数显示出明显的季节性和公园特异性差异。白头鹎是各公园的核心优势物种,在各季节均有高优势度,尤其在盐都公园四季地位突出。东方公园冬季和秋季的优势物种包括树麻雀。凤仪湖公园的优势物种季节性变化更明显,其优势群落中包含水鸟,如白骨顶和斑嘴鸭。盐都公园也有局部优势物种,如冬季的灰喜鹊和春季的乌鸫。总体而言,白头鹎是盐城湿地中适应性强的优势物种,三个公园的地理差异导致了独特的优势物种组成,水鸟优势是凤仪湖公园相对于其他两个公园的关键区别特征。
公园内共观测到四种国家级保护鸟类。其中,东方白鹳为国家一级保护动物,濒危等级为濒危(EN)。黑翅鸢、凤头鹰和红隼均为国家二级保护物种,濒危等级均为无危(LC)。在生态上归类为猛禽的黑翅鸢和红隼,与东方白鹳共享冬候鸟(W)居留型,遵循类似的春季北迁、南方越冬的迁徙模式。而凤头鹰是留鸟(R),在该地理区域全年稳定存在,不进行春秋长距离迁徙。
讨论
鸟类物种组成
鸟类群落组成可作为评估栖息地质量和生态功能的稳健生物指标。本调查发现,这个鸟类集合构成了江苏省区域鸟类多样性的重要组成部分,约占该省已记录目的80.0%、科的51.3%和物种的17.2%,充分证明了这些城市湿地公园在保护区域生物多样性和维持鸟类群落结构完整性方面不可替代的作用。分类分析显示雀形目占主导地位,有49种,占总数的59.0%,这得益于公园结构良好的植被为雀形目鸟类提供了多样化的资源。雁形目和鸻形目是主要的水生鸟类目。它们的较高代表性反映了研究区域多样化的水生栖息地,满足了水鸟觅食、栖息和停歇的需求。此外,调查中还记录了典型的湿地和陆生相关目,如佛法僧目、鴷形目和鸡形目。这种以雀形目占优势、水生依赖鸟类类群丰富为特征的分类组成,准确地反映了所调查盐城城市湿地公园的陆-水复合栖息地基质。
盐都湿地公园支持较高的鸟类丰富度,雀形目是优势目。其复杂的群落结构由芦苇地、林地和水道相互连接的多样化生境镶嵌体维持,并以高比例的生境特化种为特征。这里记录了国家二级保护物种和与公园典型湿地植被密切相关的文须雀。丰富的食虫雀形目和叶层觅食功能群反映了高度的植被结构复杂性。凤仪湖公园具有最高的鸟类丰富度,拥有一个以水生功能群为主的功能特化的水鸟群落,其开阔水体栖息地基质对鸟类组成产生了强烈的过滤效应。雁形目和鸻形目构成了核心水禽集合,而潜水捕鱼者和滤食性鸭类在高峰水鸟季节占所有观测的60%以上,反映了对开阔水体生境的明显适应。东方公园拥有最简单的鸟类群落,以城市适应者和泛化种为主。广泛的城市鸟类构成了观测的大多数,严格的生境特化种罕见,仅记录了少数湿地物种。该公园发挥了关键的脉冲资源作用,在秋季为食果和食谷鸟类提供了至关重要的资源。
多样性指数与生态意义
通过多样性指数的综合分析,可以定量揭示三个城市湿地公园的结构和功能差异。盐都湿地公园表现出较高的整体多样性指数,平均月香农-威纳指数为2.10,反映了物种丰富且均匀度高的群落。其玛格列夫丰富度指数达到4.7085,证实了其支持多样化物种的优越能力,而皮洛均匀度指数在季节间保持稳定高位。这些值与盐都湿地公园复杂的湿地、灌木和草本植被生境镶嵌体相吻合,促进了鸟类物种间的生态位分化,并支持了特化繁殖物种。相比之下,凤仪湖公园表现出最高的多样性,最大香农指数为2.8296,且相对优势度显示出明显的季节性变化。其玛格列夫指数为6.1132,是三个公园中最高的,反映了物种丰富的群落,但常以水鸟类群占优势。东方公园在三个公园中拥有最简单的陆生-灌木栖息地结构,其鸟类多样性指标总体最低。香农指数最大值为2.0693,玛格列夫指数为3.804。皮洛均匀度指数范围在0.71至0.86之间,表明群落结构受脉冲性资源可利用性驱动而高度偏斜。
这三个公园多样性指数的变化直接反映了栖息地结构与鸟类群落组建的耦合关系。盐都的高稳定指数源于异质生境驱动的生态位分化;凤仪的指数季节性波动反映了迁徙水鸟对开阔水体资源的脉冲式利用;东方的指数特征证实了简化生境有利于泛化种和季节性特化种。这些发现验证了城市湿地中的生境过滤假说,并为针对性管理策略提供了定量支持。
结论
盐城的城市湿地公园是区域鸟类多样性的重要载体,拥有83种鸟类,包括全球受胁和国家重点保护物种。生境异质性是驱动鸟类群落结构、稳定性和功能完整性的主要因素。凤仪湖公园以其高物种丰富度和作为关键迁徙水鸟枢纽而突出;盐都湿地公园通过高生境异质性支持了稳定的特化繁殖群落;东方湿地公园则为城市适应鸟类提供了关键的秋季脉冲资源。这三个公园在物种组成、功能群结构和生态功能上表现出显著的互补性,形成了一个协同的生态网络,增强了城市湿地系统对季节性波动和人为压力的恢复力。本研究结果强调了在城市湿地规划和区域生态网络建设中,优先构建异质性生境结构、增强功能互补性和连通性的重要性,为沿东亚-澳大利西亚迁飞区的生物多样性保护提供了可操作的科学依据和实践指导。
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