《Ecological Frontiers》:Bird density estimate studies in a protected area in the Terai-Arc landscape in Bihar, India
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本研究旨在调查印度比哈尔邦瓦尔米基虎保护区冬季鸟类多样性及其栖息地关联。通过三年冬季点计数法,分析了物种丰富度、香农多样性指数等,发现该保护区是东西部喜马拉雅鸟类迁徙的中途停留地,记录39种新物种,并比较不同栖息地鸟类多样性差异。
作者:阿宁迪亚·纳斯卡尔(Anindiya Naskar)、伊姆兰·阿拉姆(Imran Alam)、阿米塔瓦·马朱姆德(Amitava Majumder)、戈皮纳坦·马赫斯瓦兰(Gopinathan Maheswaran)
印度动物调查所(Zoological Survey of India),M-Block,新阿里波尔(New Alipore),加尔各答700053,印度
摘要
本研究旨在记录印度北部比哈尔邦瓦尔米基老虎保护区(Valmiki Tiger Reserve,VTR)不同生境中的冬季鸟类多样性。VTR位于印度与尼泊尔接壤的特莱-阿克(Terai-Arc)景观区,是该地区动物资源研究最少的保护区之一。在我们的研究之前,该保护区仅有两项已发表的研究,这些研究仅简单列出了鸟类物种清单,未详细分析物种与生境之间的关联。为解决这一问题,我们在三年间(2021年、2022年、2024年)在VTR设置了47个定点观测站。基于这些观测数据,我们计算了物种丰富度、香农多样性指数(H′)、辛普森多样性指数(1-D)和物种均匀度指数(J')。由于分析限制,有6个观测站被排除在外,最终基于剩余的41个观测站计算了鸟类密度。在VTR记录的230种鸟类中,有173种(75%)同时出现在喜马拉雅山脉的东部和西部,表明该地区是许多鸟类迁徙的中途停留地。其中,223种鸟类来自喜马拉雅山脉西部,184种来自东部。此外,还有39种鸟类是首次在VTR被记录到。鹟科(Muscicapidae)鸟类数量最多(20种),其次是鹰科(Accipitridae,7种)。在冬季三个月里,我们在七种不同生境中记录到的鸟类密度为每公顷60.07±6.42只,检测概率为90%。平均每个鸟类群的大小为每公顷2.26只。VTR缓冲区的鸟类物种丰富度高于核心区域。
引言
喜马拉雅山脉的东部和西部拥有丰富的鸟类多样性,约有700多种鸟类。多种因素促成了这种高生物多样性,包括该地区多样的森林类型,如阔叶混交林、干燥落叶林、湿润落叶林和针叶林[28]。然而,这些鸟类多样性热点之间的保护区共享某些物种[2]、[57],或者拥有独特的物种[34]、[55]。尽管如此,关于这些地区鸟类多样性的研究仍然有限,尤其是考虑到这些地区拥有独特的生境。与高海拔的喜马拉雅山脉相比,这两条山脉之间的地带是低地(即特莱地区),其海拔高度适中(VTR内最高海拔为850米)。
该地区大部分森林属于“特莱”(terai)生境,分布在印度北部的北阿坎德邦(Uttarakhand)、北方邦(Uttar Pradesh)和比哈尔邦(Bihar),以及尼泊尔的低矮丘陵地带。这片肥沃的地区被喜马拉雅山麓和恒河平原所环绕。特莱-阿克景观区属于特莱-杜阿尔稀树草原生态区(Terai-Duar Savanna Eco-region),范围从尼泊尔的巴格马蒂河(Bagmati River)延伸到印度的亚穆纳河(Yamuna River),面积达30,000平方公里[50]。该地区拥有许多著名的保护区,如科尔贝特老虎保护区(Corbett Tiger Reserve)、拉贾吉国家公园(Rajaji National Park,北阿坎德邦)、杜德瓦老虎保护区(Dudhwa Tiger Reserve)、基尚普尔野生动物保护区(Kishanpur Wildlife Sanctuary)、皮利希比特老虎保护区(Pilihibit Tiger Reserve,北方邦)、瓦尔米基老虎保护区(Valmiki Tiger Reserve,比哈尔邦)以及苏克拉潘塔野生动物保护区(Sukhla Phanta Wildlife Sanctuary,尼泊尔)。整个景观区共有13个保护区,其中9个位于印度,4个位于尼泊尔,总面积达49,500平方公里,其中30,000平方公里位于印度境内。然而,这些保护区的鸟类资源研究仍然不足[50]。“特莱”地区的每种森林类型都有其独特的物种组成,这种多样性由植被结构和组成决定[4]、[8]、[11]、[41]。
多项研究证实了生境特征与鸟类多样性之间的关系[46]、[62]、[63]、[64]。基于这一观点,我们研究了位于印度北部比哈尔邦、毗邻尼泊尔的瓦尔米基老虎保护区内的鸟类群落。尽管该保护区地理位置优越(位于喜马拉雅山脉东部和西部之间的特莱-阿克景观区),但在动物资源研究方面却是最不足的之一。与印度其他森林一样,“特莱”地区也受到人类活动的影响。直到20世纪50年代初,该地区人口稀少,主要由当地的塔鲁族(Tharus)居住。随着印度分治和巴基斯坦的建立,大量肥沃的森林和草地被转化为农田,以容纳从旁遮普邦迁来的定居者。这种自然栖息地的丧失对当地动物产生了影响[27]。尽管如此,该地区仍拥有约424种鸟类[50],其中北方邦的杜德瓦国家公园在1998年记录到了330种鸟类,而且随着研究的深入,这一数字还有可能继续增加。
在瓦尔米基老虎保护区(VTR),我们的研究重点关注冬季鸟类群落,原因如下:根据斯里尼瓦桑(Srinivasan)等人的研究[54],大多数喜马拉雅鸟类会进行季节性的垂直迁移,从高海拔的繁殖地(农业活动较少)迁移到低海拔的越冬地(农业活动为主,但仍保留着原始森林)。VTR符合这些条件,因此被选为我们三年的研究地点,尤其是在冬季。此外,在喜马拉雅山脉较冷的气候带,冬季昆虫数量减少[55],迫使食虫鸟类寻找相对温暖的低海拔地区,从而有利于昆虫生存。
同样,作为我们研究重点的比哈尔邦VTR记录了306种鸟类[50]。我们假设VTR是许多来自喜马拉雅山脉东部和西部迁徙鸟类的中途停留地[37]。这是因为南部冲积草原和北部低海拔丘陵为夏季在喜马拉雅山脉繁殖的鸟类提供了庇护所,这些鸟类在冬季会迁移到低海拔地区,因为它们在夏季和冬季可能占据相似的热生态位[55]。帕克特(Packert)等人[43]指出,喜马拉雅山脉的鸟类分布呈现出从东向西的殖民模式,VTR记录的鸟类物种证实了这一理论。总体而言,具有较强扩散能力和广泛温度耐受性的喜马拉雅山脉东部物种[65]、[55]成功向西扩展了分布范围。为了比较VTR与喜马拉雅山脉东部和西部的鸟类多样性,我们参考了坎德尔(Kandel)[30]列出的东部喜马拉雅山脉物种清单和库马尔(Kumar)[34]列出的西部喜马拉雅山脉物种清单,前者列出了618种,后者列出了768种。尽管这些清单较为详尽,但仍不能涵盖所有物种,因为还存在其他包含某些独特物种的清单。然而,关于瓦尔米基老虎保护区的鸟类研究文献较少[10]、[50],我们通过这些文献来了解多年来鸟类种类的变化情况。
材料与方法
我们在印度比哈尔邦的特莱-阿克景观区的一个保护区进行了这项研究。瓦尔米基老虎保护区(面积901.2平方公里,纬度27.167–27.50°N,经度83.833–84.167°E)位于比哈尔邦的西查姆帕兰县(West Champaran District)(图1),西侧以甘达克河(Gandak River)为界。该保护区的北部边界与尼泊尔的奇特万国家公园(Chitwan National Park)接壤,边界长度约为100公里。VTR的海拔范围在140米至874米之间(图1c)。该地区的植被以“巴巴尔·邓·萨尔”(bhabar dun sal)为主。
一般鸟类观察结果
在VTR记录的230种鸟类中,有173种(75%)同时出现在喜马拉雅山脉的东部和西部。其中,223种鸟类来自喜马拉雅山脉西部,184种来自东部。我们记录了39种新物种,这些物种此前未被报道过,其中包括领鸱鸮(Taenioptynx brodiei)、红头Trogon(Harpactes erythrocephalus)、长尾阔嘴鸟(Psarisomus dalhousiae)等。
讨论
我们研究了位于喜马拉雅山脉山麓的瓦尔米基老虎保护区如何支持来自喜马拉雅山脉东部和西部的鸟类在其迁徙季节以及从原栖息地扩散到新区域的过程中的生存。包括VTR在内的特莱-阿克景观区的保护区在鸟类多样性研究方面是最不足的[50],我们的研究填补了这一知识空白。在VTR记录的230种鸟类中,有173种同时出现在……
数据与材料的获取
所有数据均保存在作者手中,可根据请求提供或在审稿过程中提交。
作者贡献声明
阿宁迪亚·纳斯卡尔(Anindiya Naskar):撰写初稿、验证数据、软件使用、方法论设计、数据分析、数据管理。伊姆兰·阿拉姆(Imran Alam):审稿与编辑、数据可视化、研究监督、数据管理。阿米塔瓦·马朱姆德(Amitava Majumder):审稿与编辑、数据验证、研究监督、方法论设计、数据管理。戈皮纳坦·马赫斯瓦兰(Gopinathan Maheswaran):撰写与编辑、初稿撰写、数据验证、研究监督、方法论设计、数据分析、概念化。
利益冲突声明
作者声明提交本文至《亚太生物多样性杂志》(Journal of Asia-Pacific Biodiversity)时不存在利益冲突。
致谢
我们感谢印度动物调查所(Zoological Survey of India)主任的支持与鼓励,以及印度环境、森林和气候变化部(Ministry of Environment, Forest and Climate Change)的财政支持。同时,我们也感谢比哈尔邦政府林业部门(Forest Department of Government of Bihar)和瓦尔米基老虎保护区的工作人员,他们允许我们在该保护区开展濒危物种的研究,并在此过程中记录了该地区的鸟类情况。