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文档简介

摘要 南京紫金山城市森林是著名的风景名胜区,有着重要的人文和生态功能,但对该区域 鸟类群落的研究未见报道。2 0 0 7 年4 月至2 0 0 8 年3 月对紫金山城市森林4 种生境( 竹林、 针叶林、阔叶林、园林) 进行野外调查,对鸟类群落的物种组成、群落的空间格局、时间 格局以及环境因子对鸟类群落的影响进行了分析和探讨,研究了人工化程度高、人为干扰 大的园林生境特征与鸟类的关系。结果如下: 1 本研究首次系统而正式地报道了紫金山城市森林共分布鸟类1 0 7 种,分属1 2 目3 5 科。鸟类居留型以留鸟和夏候鸟为主,繁殖鸟种类占总数的7 1 9 6 。鸟类区系整体呈现 东洋界的特征具有南北过渡的特点。鸟类种数在春季和秋季达到两个峰值,夏季次之,冬 季鸟类种数最少,季节变化趋势较明显。 2 对四种生境的鸟类群落的密度,优势度、多样性、均匀度以及群落的相似性等特征 进行比较和分析。针叶林生境鸟类群落的各项特征均最低。竹林鸟类群落仅比针叶林丰富, 但较稳定季节波动较小。阔叶林生境与园林生境的相似度最大,其鸟类的丰富度大于上述 两种生境。与其他三种生境相比,园林鸟类密度、种类以及多样性均最大,这与园林生境 的植被及地形多样有很大关系。 3 分析环境因子对鸟类群落的影响,结果表明:竹林生境中,植被多样性、栖息地多 样性以及人流量对鸟类群落的影响显著;灌木层盖度和树高多样性是影响针叶林鸟类群落 特征的显著因子;阔叶林生境的植被多样性、乔木层盖度和栖息地多样性对鸟类群落有不 同程度的影响;园林生境中,鸟类密度与栖息地多样性关系密切,鸟类种类的多寡与乔木 层盖度的高低有一定关系,乔木层盖度和植被多样性对园林鸟类多样性影响较大。 4 人工化程度最高、人类活动强度最大的园林生境,其鸟类无论种类、密度以及多样 性等均明显高出其他三种生境。研究表明食源树种多样性与鸟类群落特征参数呈极显著相 关。对园林鸟类的惊飞距离进行分析,发现其随侵扰等级的增强有降低的趋势,说明鸟类 对人为侵扰表现出一定的适应性。园林生境的树种和景观的合理配置以及园林鸟类对人为 侵扰的适应性是造成园林生境鸟类种类多、密度大,多样性高的重要原因。 关键词:城市森林,紫金山,鸟类群落,环境因子,人为侵扰 2 a v i a nc o m m u n i t i e si nz i j i nm o u n t a i nu r b a nf o r e s to fn a n j i n gc i t y a b s t r a c t z i j i nm o u i 她i nu r b a nf o r e s ti saf a m o l l sb e a u 够s p o tl i e si nn 姐j i n gc 时w 1 1 i c h1 1 a s i m p o r t a n ts o c i a la r l de c o l o g i c a l 如n c t i o n b u tt h er e s e a r c ho na v i a nc o m m u i l i 够o fz i j m m o 咖i nh a sn o tb e e nr e p o r t e dy e t i nt h i sp 印e rt h ea v i a nf a l l l :l ai n4 够p i c 2 l lh a b i t a t s ( b 锄b o o f o r e s t ,c o n i f e r o l i sf o r e s t ,b r o a d l e a v e df o r e 瓯l a n d s c 印ea r e a ) o fz i j i nm o u i 舰i i lu r b a nf o r e s t w a sm e s t i g a t e d 舶ma 研l2 0 0 7t om a r c h2 0 0 8 t h eb i r ds p e c i e s ,a b u n d a n c e ,s p a t i a la i l d t e m p o r a lp a t t e n l s ,h a 【b i t a tf a c t o r sa i l dh m l a nd i s t u r b a n c eo na v i a nc o m m 砌t ) rw e r ea i m l y z e d 1 t h e r ea r e1 0 7s p e c i e so f b i r d sb e l o n gt 03 5f - a m i l i e sa i l d1 2o r d e r sw a sf i r s tr e c o r d e d f o m a l l ya c c o r d i n gt ot h er e s u ho fi n v e s t i g a t i o n r e s i d e n ta n ds u m m e rb i r d sa r et h em a i l lp a r t o fn l ea v i a l lm i g r a t i o n 够p e s ,a 1 1 ds u i i l n l e rb r e e d e r sa c c o 吼t i l l gf o r7 1 9 7 o f l et o t a ls p e c i e s m o s to ft h eb i r d sa r eo r i e n t a ls p e c i e sa 1 1 da l s ol l a v ei i l t e 玛r a d a t i o nc t e r t h e r ei sad i s t i n c t c h a n g eo fb i r ds p e c i e sb e 铆e e ns e a s o n s :n l es p e c i e si m m b e rc a m et 0p e a ki ns p r i n ga i l d a l i t l l n l n ,s i m l m e rt a k e st h es e c o n dp l a c ea n dw i n t e ri st l l el a s t 2 n l ec h 嬲犯t e r i s t i c so f c o m m u n i t ) rs t n l c t u 】陀i n4l l a b i t a t ss u c ha ss p e c i e sr i c h n e s s ,d e n s i 吼 d o m i n a n ts p e c i e s ,s h a 皿o n w i e m l e ri 1 1 d e x ,s p e c i e se v e n n e s s ,d o m i l l a n c ea r ec o m p a r e d 砒1 d d i s c u s s e d 1 1 1 er e s u l t ss h o wm a te a c hc h 枨l c t e r i s t i c so fc o n i f e r o u sf o r e s ta v i a nc o 删m u l l i t ) ,i s t h el o 、v e s ti i l41 1 a b i t a t s b a n l b o of o r e s tc o m m u i l i 够i sl i t t e rm g h e rm 髓c o n i f e r o u sf o r e s tb u tt 1 1 e s e a s o n a lc h a n g ew a st i l l y b r o a d l e a v e df o r e s ta v i a nc o m m m l i 够h a l sl l i g h e rr i c l l l l e s st h a na b o v e t v v oh a b 蛔t s ,a i l d l e1 1 i 曲e s ts i m i l 撕够w i ml a i l d s c a p ea v i a nc o m m u i l i 够c o m p a r e dw i t ho t h e r s h a b i 协,也el a i l d s c 印ea v i a i lc o m m u i 】j 锣l l a st h el l i g h e s ts p e c i e sn 啪b e r d e n s i 劬d i v e r s 畸o f l a l l d s c a p ed u et om ed i 诧r s i t ) ,o fv e g e t a t i o na 1 1 dl a i l d f o mo ft 1 1 i sh a b i t a t 3 i i l f l u e n c eo f 恤h a b i t a tf a c t o r so na v i a nc o m m 砌够i s 锄l y z e d t h er e s u l t ss h o wt l l a t : v e g e t a t i o nd i v e r s i 劬l l a b i t a t 够p ed i v e r s i 够a n dh u m a ni i l t e n s i 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m s t h er e s e a r c hr e s u l t ss h o wn l a tc 蛔r a c t e r s o fa v i a l lc o m m u i l i 够a r ep o s i t i v e l yc o 玎e l a t e d 、析n lt h ed i v e r s 时o f b 硼- f e e d 仃e e s 1 h o u 曲m e a n a l y s i so fn l e 仃e n d so fa v e m g en u s hd i s t 锄c eo fl0b i r d si nd i 腩r e n td e g r e e so fm l i n a i l i n t e i l s i 饥i ti sf o u l l d 恤tt 1 1 en u s hd i s 伽c ei sd e c r e a s e da l o n gw i mm ei n c r e a s i n go fh u m a n i n t e l l s i 锣d e g r e e i ti m p l i e s l a tm es p e c i e si nu | b a ns i t e sl l a sm o r et o l e r a l l c et 0h 啪a i l d i s 俯b a i l c et l l a ns p e c i e smn a n 枷s i t e s 1 1 1 em g hd i v e r s 时o f b i r d f e e d 仃e e s 锄dm et 0 1 e 啪c e 3 o fa v i a nt oh l m l a nd i s t u r b a n c ea r et l l ei m p o r t a n tr e a s o n sf o ra v i a nc o m m u n 时o fl 趾d s c a p e h a b i t a tl l a s1 1 i g h e r b i r ds p e c i e s ,d e n s 时a n dd i v e r s 时n 姗o t l l e r sh a b i t a t s k e yw o r d s :u r b a nf o r e s t ,z i j i nm o u n t a i n ,a v i a nc o m m u n i t y h a b i t a tc h a r a c t e r i s t i c s , h u m a nd i s t u r b a n c e 4 学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行的研究工作 所取得的成果。尽我所知,除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外,本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做 出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全意 识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者( 本人签名) :彳鹏捌年朋们 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解南京林业大学有关保留、使用学位论文的规定,同 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版( 中国科学技术 信息研究所;国家图书馆等) ,允许论文被查阅和借阅。本人授权南京林业大学 可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以汇编和综合 为学校的科技成果,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论 文全部或部分内容。 保密口,在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密面。 ( 请在以上方框内打“ ”) 学位论文作者( 本人签名) :研鹏汐崂年占月日 指导教师( 本人签名) 雩方啦沙嘭年占月i 7 日 致谢 本论文是在导师鲁长虎教授的悉心指导下完成的。导师对本论文的选题、研究的开展 以及论文的撰写和修改给予了悉心的指导,同时也在生活上给予我无微不至的关怀。导师 渊博的知识,严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不倦的高尚师德,严以律己、 宽以待人的崇高风范,朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。在此,谨向导师多 年来的关心和教诲表示崇高的敬意和衷心的感谢! 本论文的顺利完成,离不开各位老师、同学和朋友的关心和帮助。感谢唐剑师兄在论 文研究中给予的帮助;感谢野生动植物保护与利用专业的同学邓青珊硕士、高妍彬硕士, 感谢师弟金杰峰以及师妹陈思静、程俏在野外调查中给予的帮助。 三年硕士阶段的学习和研究工作的顺利完成,离不开家人无私的支持。父母永恒的爱 是我求学路上坚强的后盾,努力回报他们的信念使我充满不断前进的动力,在此对我的父 母说声:谢谢! 毕业之际,谨在此向所有曾给予我关心、帮助和支持的老师、同学和亲朋、好友一并 表示感谢。 作者:许鹏 二0 0 七年六月于南京 南京紫金山城市森林鸟类群落研究 1 研究综述 生物群落( b i o t i cc o 蚴u 1 1 竹) 是指在相同时间聚集在一定地域或生境中各种生物种 群的集合。虽然生物群落的概念,一般包括某一特定生境中所有的生物种群,但是在实践 上,很少有可能把生境中全部生物,包括动物、植物和微生物的种群都进行研究。所以更 常见的是把群落这个概念用于某一类生物的集合体,如森林鸟类群落、荒漠蜥蜴群落等( 孙 儒泳,2 0 0 1 ) 。 1 1 鸟类群落生态学的研究现状 鸟类群落生态学( a v i a l lc o m m 硼j t ) re c o l o g y ) 是群落生态学领域中的一个十分重要的 分支。鸟类群落的研究对群落生态学的概念和理论框架的建立起到了非常重要的作用 ( w i e n s ,1 9 8 3 ;k a r r ,1 9 8 3 ) 。2 0 世纪5 0 年代以前关于鸟类群落方面的研究很少,只是 把鸟类作为植物群落研究的附属内容,研究水平基本停留于描述阶段。5 0 年代后期和6 0 年代初,群落生态学研究经历了一个大的转变发展,以d a v i dl a c k 和r o b e r tm a c a m 】u r 特别是后者所做贡献最大。他们都从种群的角度来认识和研究鸟类群落,把其看作一个有 组织的内在整体,强调种间相互作用在群落组成中的重要性。但在研究手段上,m a c 知恤u r 超越了l a c k 的描述性和定性研究,从简单的理论出发利用数学方法构建群落模型,对群 落资源采取量化方法进行定量研究( m a c a m 眦,1 9 7 1 ) 。l a c k 和m a c m t h u r 的工作开始 引导鸟类群落走向内在机制的研究,他们和h u t c s o n ( 1 9 5 3 ,1 9 7 8 ) 以及其后的众多研 究者,如c o d y ( 1 9 7 4 ,1 9 7 5 ) ,d i 锄o n d ( 1 9 7 8 ) ,鼬c k l e f ( 1 9 7 5 ) ,w 色i i l s ( 1 9 8 3 ,1 9 8 9 ) , g i l l e r ( 1 9 8 4 ) 等,一起创立了鸟类群落生态学的主要理论框架。 国内鸟类群落生态学的研究开始于2 0 世纪7 0 年代后期,早期大多侧重对群落组成、 多样性指数和均匀性的分析,群落结构的空间变化及其影响因子等。8 0 年代以后,随着 多种先进研究技术的广泛应用,我国学者开展了大量的研究。 目前,鸟类群落生态学的研究主要包括以下内容: ( 一) 鸟类群落结构研究。鸟类群落结构是鸟类群落生态学的一个重要研究内容,它 是了解一个地区鸟类群落的基础( 常弘等,1 9 9 9 ;高玮,1 9 8 9 ) 。群落的物种组成、种的 优势度、群落多样性等简称群落结构( t i l m a j l ,1 9 8 6 ) 。群落内物种的组成在一定程度上 反映了该地区环境和历史因素对群落的综合作用,因此物种的组成情况能够作为不同生态 环境差异的衡量指标( 1 1 1 0 m a s ,1 9 9 7 ) 。研究鸟类群落组成的变化以及引起变化的原因, 有助于对环境的变动及其质量作出客观的评价,为鸟类资源的保护提供借鉴。 国内对此方面的研究较丰富,几乎涉及到了各种生境类型:山地灌丛和林间灌丛鸟类 群落的研究( 钱国桢,1 9 8 3 ;高玮等,1 9 8 4 ;周放,1 9 8 7 ;相桂权等,1 9 9 5 ) ;湿地鸟类 群落的研究( 钱国桢等,1 9 8 5 ;陆健健等,1 9 8 8 ;张荫荪等,1 9 9 3 ;唐仕华等,1 9 9 6 ;王 学高等,1 9 9 7 :陈小麟等,1 9 9 9 ;陈水华等,2 0 0 0 ;邹发生等,2 0 0 1 ;牛红星等,2 0 0 1 ; 宋晓军等,2 0 0 2 ;吴诗宝等,2 0 0 2 ) ;高寒草甸与草原鸟类群落的研究( 侯建华,2 0 0 1 ; 颜重威,2 0 0 0 ) ;荒漠地区鸟类群落( 常城,1 9 9 7 ) ;城市鸟类群落等( 魏湘岳等,1 9 8 9 ; 赵欣如等,1 9 9 6 ,陈水华,2 0 0 2 ) 。目前,城市鸟类群落的研究是当前的热点。 ( 二) 鸟类群落的季节动态研究。鸟类群落不是静止不变的,其季节性变化非常显著。 不同生境鸟类群落的季节格局研究表明,鸟类群落组成结构随时间变动呈现明显的季节变 化( k a r r ,1 9 7 6 :r a b e n o l d ,1 9 7 8 ;r o s e i 剧e i g ,1 9 9 5 ) 。候鸟与旅鸟的迁入与迁出,栖息 地的结构和食物丰盛度的季节性变化,是不同季节鸟类群落结构发生变化的根本原因 ( p e 仃i n s & b i r k h e a d ,1 9 8 3 ;郑光美,1 9 9 5 ) 。鸟类群落季节格局的研究对全面认识鸟类 群落的结构具有重要的意义,可以了解群落之间的差异、群落演替的特点和环境对群落结 构的影响,而且也可以从理论上对生态系统的物质循环和能量流动进行深入分析,掌握系 统内在的变化规律。 国内有关鸟类群落季节格局的报道较多。高玮等( 1 9 9 1 ) 在长白山柞木林鸟类群落的 研究中观察到鸟类群落的个体数、均匀度和多样性有明显的季节变化。刘忠宝等( 2 0 0 5 ) 、 王玉军等( 2 0 0 5 ) 分别对长春南湖公园和杭州园林鸟类群落季节动态进行了研究,结果表 明城市园林鸟类群落随季节变化明显,一般表现为春秋迁徙季节的多样性较高且相似性最 大,环境和食物是鸟类季节变化的主要因素。有的学者还对属于同一目的鸟类群落季节动 态进行了研究( 葛振鸣等,2 0 0 6 ) 。 ( 三) 鸟类群落与栖息生境关系的研究。鸟类的分布与栖息地生境有密切关系,生境 的质量对鸟类的种类、丰富度以及生物量等都有显著的决定作用,影响鸟类群落的结构与 功能。国内外学者对此做了大量研究( m a c a m l u rp f 讲,1 9 6 1 ;j a m e s 甜耐,1 9 8 2 ;p a r k , 2 0 0 0 ;k i r k ,2 0 0 1 ;k e n p f 口,2 0 0 3 ;p a r s o n s 刃讲,2 0 0 3 ;郑光美,1 9 6 2 ,1 9 8 4 ;魏湘 岳,1 9 8 9 ;陈小麟,1 9 9 9 ;丁平等,2 0 0 0 ;黄族豪等,2 0 0 3 ) 过去国内关于鸟类与栖息地的研究以自然栖息地和次生林生境居多( 高玮,1 9 8 4 ;丁 平等,1 9 8 9 ;吴明录,1 9 9 7 ;常家传,鲁长虎等,1 9 9 7 ) 。近些年,随城市化的进程,鸟 类生境因为自然和人为活动干扰的原因出现斑块状和片断化,生境的这些变化对鸟类群落 格局影响,我国学者对鸟类栖息地片段化问题和栖息地选择机制展开了大量的研究( 丁平, 诸葛阳,姜仕仁,2 0 0 0 ;徐基良,张正旺,郑光美,2 0 0 4 ;邓文洪,赵匠,高玮,2 0 0 3 ) 。 陈水华等( 2 0 0 2 ) 在城市鸟类对斑块状园林栖息地的选择性研究中发现,城市鸟类对园林 栖息地具有较强的选择性,园林栖息地间的异质性以及鸟类物种与栖息地结构的密切关系 是园林鸟类选择性分布的主要原因。 ( 四) 人为干扰对鸟类群落影响的研究。人类对自然环境开发和全球化、城市化的加 剧,使得鸟类的栖息生境面临不同程度的改变和破坏。人类活动所带来的各种干扰对鸟类 群落的影响引起了鸟类研究者的关注,目前关于干扰对鸟类群落影响的研究有很多报道。 g e 肌a i n e ( 1 9 9 7 ) 在研究中发现森林采伐后形成的开阔地具有边缘效应,一定程度上 增加了群落内的鸟类多样性,但对森林内部物种会产生不利影响。p a l o m i n 0 等( 2 0 0 7 ) 2 对西班牙马德里森林鸟类群落进行了研究,结果显示人类休闲活动可能会降低地面巢性鸟 类的适宜度,但对大多数鸟类无有害影响。而m i l l e r e 甜口,( 1 9 9 8 ) 报道了森林中的旅游 路线会给附近鸟巢带来捕食和巢寄生压力,对鸟类群落造成很大影响。国内对于此的研究 目前集中在城市化对鸟类群落的影响方面。 1 2 城市森林及城市森林鸟类研究 1 2 1 城市森林 城市森林是指在城市及其周边范围内以乔木为主体,达到一定的规模和覆盖度,能对 周围的环境产生重要影响,并具有明显的生态价值和人文景观价值等的各种生物和非生物 的综合体。 1 9 6 2 年美国肯尼迪政府在户外娱乐资源调查报告中,首次使用“城市森林 ( u r b a i l f o r e s t ) 这一名词。此后有关城市森林的概念不断出现,但由于角度不同,没有统一、公 认的标准定义。国外对城市森林的概念以美国学者m i l l e r 和美国林业工作者协会城市森林 组下的定义较具代表性。m i l l e r 认为,城市森林是人类密集居住区内及周围所有植被的总 和,它的范围涉及市郊小社区直至大都市。而美国林业工作者协会则认为,城市森林是森 林的一个分支,是一门研究潜在的生理、社会和经济福利学的城市学。在广义上,城市森 林包括城市水域、野生动物栖息地、户外娱乐场所、园林设计、城市污水再循环、树木管 理和木质纤维素的生产。 城市森林作为森林的一种特殊类型,既隶属于森林的范畴,又与自然森林有所差别, 有其本身的特性。城市森林应以乔木为主体,且要达到一定的规模,面积应 o 15l l i n 2 , 林木树冠覆盖度应在1 0 3 0 以上,并与各种灌木、草本以及各种动物和微生物等一起 构成的一个生物集合体,与周围的环境相互作用,形成一个相互联系和相互作用的统一体, 且要具有明显的生态价值和人文景观价值,能对周围的环境产生明显影响。 城市森林是广义城市绿地的一种类型,但城市森林是城市绿地的一种高级形式,在改 善城市环境状况上发挥主要作用。同时,提供一种近自然的景观,美化城市生态环境,为 人类提供一个舒适的生存和生活空间,满足人们对环境的多方面需求。 1 2 2 城市森林鸟类研究 城市森林兼有城市栖息地与森林生境的特征,具有涵养水源、保持水土、防风固沙、 调节气候、净化空气、减少噪音、保护和美化环境,以及保护生物资源等作用。随着城市 人口剧增,工业化进程加速发展,城市环境质量迅速下降,严重损害了人类的身心健康。 作为城市环境的生物过滤器,城市森林的生态效益日趋明显。 鸟类是自然生态系统的重要组成部分,在能量流动和维持生态系统稳定性方面起着重 要的作用。生态环境的变化将直接影响着鸟类的生存与种群的发展,鸟类可以作为监测城 市环境变化的一项客观生物指标。研究城市森林鸟类有助于了解鸟类与环境之间的相互关 系和不同程度的人为干扰对于鸟类群落的影响,进而深入分析鸟类群落的动态变化规律, 以及城市生态系统物质循环和能量流动,探讨影响城市生态环境质量,对城市生态环境作 出正确评价和长期监测。城市森林属于森林的范畴,同时又有城市栖息地的生境特征,受 人为干扰及生产活动的影响显著,空间异质性高,因而城市森林鸟类的研究具有更加丰富 的内容。目前国内外研究主要集中在以下几方面: ( 一) 鸟类群落基础研究。调查城市鸟类资源组成,确定该城市或城市公园的鸟类名 录、群落结构、季节变化等( h o u n s o m e ,1 9 7 9 ;s i m m s ,1 9 7 5 ;a d a m s ,1 9 9 4 ) 。这些通 常是城市鸟类群落研究的早期工作,也是进行深入研究的基础部分。国内的城市鸟类群落 工作较早见于郑光美( 1 9 6 2 ) 对北京及其附近地区冬季鸟类生态分布的研究;赵欣如等 ( 1 9 9 6 ) 、孙永梅等( 1 9 9 9 ) 、刘忠宝等( 2 0 0 5 ) 对不同城市公园绿地的鸟类群落进行了调 查研究;栾晓峰( 2 0 0 3 ) 、张彤( 2 0 0 3 ) 、王玉军等( 2 0 0 5 ) 、李永民( 2 0 0 5 ,2 0 0 6 ) 、武宇 红( 2 0 0 6 ) 等对不同城市的鸟类群落结构进行了多样性分析与比较。 ( 二) 鸟类群落与城市栖息地结构的关系。动物的群落组成直接受到栖息地景观条件 的影响,城市栖息地的复杂性为鸟类提供了广阔的生态位( a d a m s ,1 9 9 4 ) 。研究发现, 城市鸟类群落结构与栖息地之间关系密切,特别是城市栖息地的空间异质性对鸟类群落的 多样性具有重要的影响( 郑光美,1 9 6 2 ,1 9 8 4 ;魏湘岳,1 9 8 9 ) 。许多研究结果( m a c a n h u r e ta 1 ,1 9 6 1 ;j a m e se ta 1 ,1 9 8 2 ) 证实,某种鸟的分布与一定的植被特征之间存在明显的 相关性,因此在鸟类栖息地选择研究中分析与植被相关的栖息地环境因子具有重要意义。 研究显示,植物多样性、簇叶高度多样性( b e i s s i n g e re ta j ,1 9 8 2 :m a c a r t l l u re ta 1 ,1 9 6 1 ) 与鸟类多样性之间存在正相关关系。 ( 三) 人类活动对鸟类群落的影响。城市化导致城市景观发生显著变化,使得鸟类群 落向不良演替方向发展( 赵欣如等,1 9 9 6 ) 。沿城市化梯度,自然林地中常见的食虫鸟类、 筑地面巢或者树洞巢鸟类的种类和数量都呈减少趋势( g e i s ,1 9 7 4 ;w a l c 甜,1 9 7 4 ) ,而 一些与人共生种,如麻雀、家燕等,其数量则随着城市化而上升,并逐渐成为优势种 ( e m l e n ,1 9 7 4 ) 。多数研究者认为,鸟类群落的多样性随城市化程度的提高而下降( e m l e n , 1 9 7 4 ;w a l c o t t ,1 9 7 4 :v a l e 等,1 9 7 6 ;d e g r a a f 等,1 9 8 6 :r o s e b e r g 等,1 9 8 7 ) ;另外还 有研究者认为,适度的城市化有助于提高鸟类群落的丰富度和多样性( l a n c a s t e r 等,1 9 7 9 ; a l d r i c h 等,1 9 8 0 :j o k i m a k i 等,1 9 9 3 ;b l a i r ,1 9 9 6 & 1 9 9 9 ) ,这一结论符合并验证了中度 干扰理论学说( c o 肌e l l ,1 9 7 8 ) 。一些研究发现,人类活动可能影响城市鸟类繁殖成功率。 ( 四) 城市森林鸟类研究新进展。越来越多的研究者开始运用景观生态学原理来研究 城市鸟类群落( b u e c l l i l e r ,1 9 8 7 ;t i l g l m a i l ,1 9 8 7 ;s m 池等,1 9 9 2 ;b o l g e r 等,1 9 9 7 : r o t t e n b o m ,1 9 9 9 ) 。景观生态学强调景观水平的异质性,在此基础上进行城市鸟类群落研 究是今后的热点和发展趋势。陈水华等( 2 0 0 2 ) 运用岛屿地理学和景观生态学理论,将城 市绿地和公园看作城市建筑中孤立的岛屿栖息地,对鸟类分布和栖息地选择进行了研究; f e m 百n d e z j u r i c i c ( 2 0 0 0 ) 研究发现,在西班牙的马德里,林荫道的景观连通效应对鸟类 分布有积极作用;另外,景观水平的边缘效应有助于解释栖息地边界物种的高密度现象。 国内胡鸿兴( 1 9 8 4 ) 、魏湘岳等( 1 9 8 9 ) 、赛道建( 1 9 9 4 ) 等关于景观变迁和环境结构对鸟 4 类影响的研究;杨维康等( 2 0 0 0 ) 、陈水华等( 2 0 0 2 ) 、隋金玲等( 2 0 0 4 ) 葛振鸣等( 2 0 0 5 ) 对城市栖息地与鸟类群落关系进行了研究。 我国城市及城市森林鸟类群落研究的起点较早( 郑光美,1 9 6 2 ,1 9 8 4 ) ,但发展缓慢, 这与国内鸟类群落生态学的整体发展有关。我国的城市鸟类群落研究从内容上看,早期侧 重于研究鸟类群落的结构,包括物种组成,群落的空间结构,时间格局( 季节、年度变化) 以及多样性分析等;当前的研究重点是城市化对鸟类的影响和栖息地结构与鸟类群落的关 系,应用梯度模型和逻辑回归模型等多元分析方法来研究城市化的空间变动。与国外的研 究相比,我国的城市鸟类群落研究虽然近些年发展迅速,但整体水平仍然不高,多是一些 基础性的工作,研究还不够深入;形成和应用新理论、新方法的能力还比较低,基本上是 跟随国际进行研究,许多研究领域在国内尚未涉及,新的理论研究和应用尚有许多空白。 1 3 研究内容及意义 紫金山城市森林是南京城区重要的旅游和生态功能区,动植物资源丰富,是南京城市 鸟类主要的分布地和栖息场所。但紫金山城市森林鸟类的研究未见正式报道。早期有 c a l d w e u ( 1 9 3 1 ) 和l at o u c h e ( 1 9 3 4 ) 曾对中国南部和东部地区的鸟类进行了报道,其 中简单介绍了江苏南京地区的鸟类。建国后也有学者( 周开亚,1 9 8 1 ;孙江,1 9 9 4 ) 对南 京鸟类进行调查统计。周世锷1 9 9 1 年在江苏省鸟类调查中提到南京地区分布鸟类1 2 1 种。 以上研究并未对紫金山鸟类进行针对性报道且距今已年代久远,且该地区的植被状况发生 了很大变化,鸟类种类和数量也随之有不同程度的改变。因此,有必要对紫金山地区的鸟 类群落进行专门性研究。 本研究选取紫金山城市森林的四种不同生境,通过对各生境的鸟类和植物群落进行实 地调查,了解各生境鸟类群落的结构和紫金山城市森林鸟类的季节动态分布,对鸟类群落 和栖息地参数进行相关性分析和多元回归分析,找出影响紫金山城市森林鸟类分布的环境 因子。研究思路如下: 本研究分析城市森林这一特殊的栖息地与鸟类的关系,探讨城市化背景下干扰对鸟类 群落的影响,对加强城市鸟类群落生态学的研究具有一定的理论价值,同时在实际中也具 有较大的应用价值:进行紫金山城市森林鸟类调查,对丰富和完善本地区鸟类群落的基 础资料具有实际意义;城市森林深受城市化进程影响,在开发规划中容易重经济利益 而忽视其生态功能建设。深入研究城市森林鸟类群落及其与环境因子的关系,有助于深入 了解鸟类与人、城市环境三者的关系,为城市的自然保护和生态建设提供科学的指导依据。 6 2 自然概况与研究方法 2 1 自然概况 2 1 1 地理位置 紫金山地处南京城区东隅,地理位置为东经1 1 8 0 4 8 2 4 1 1 8 0 5 3 0 4 ”,北纬 3 2 0 0 1 5 7 ”3 2 0 1 6 1 5 ”,东西长7 1 1k m ,南北宽6 1 7k m ,周长2 4k m ,总面积3 0 0 8 81 1 i i l 2 。 2 1 2 地质地貌 主峰头陀岭,海拔4 4 8 9m 。北坡为断裂层,较陡;南坡表面为石英砂岩,岩性坚固, 风化不易,坡度较缓。土壤为黄棕壤和黄褐土。 2 1 3 气候条件 紫金山属亚热带向暖温带过渡地带,具有北亚热带气候特征,寒暑变化明显,年降水 量丰富,介于1 0 0 0 1 0 5 0 m m 之间。年积温( 1 0 ) 4 8 0 0 5 1 0 0 ,年平均温1 5 1 7 以上,无霜期2 3 7d 。 2 1 4 植被类型 紫金山植被跟气候一样明显地反映出植被类型的过渡性,有北方温带植被类型,也有 南方亚热带植被类型,是典型地带性植被类型的落叶、常绿阔叶混交林。由于紫金山人为 活动,原生植被已不复存在,取代的为各种次生植被和栽培植被。紫金山植物资源丰富, 乔木、灌木、藤本、草本共1 1 3 科6 0 0 种以上。常见针叶树种有马尾松( 尸加淞所伽刀砌刀口 三口聊6 ) 、黑松( 尸伽姗砌材行扼曙f f ) 、火炬松( p f ”姗砌p 如三加,z ) 、雪松( 西螂沈d 出mg d 彻) 、 侧柏( 砌眇五口d 加d ,招玎幻胁) 等,落叶阔叶树种有麻栎( ( 撕p 彤螂口c “加s f 掰口c 口舢历) 、 栓皮栎( ( p 阳淞v 甜砌6 f 胁b 肠m p ) 、枫香( 三幻跏玩删施加朋d s 口疗口乒砌丹c p ) 、朴树( 玩,s 加p s 括 尸p 坶) 、榆树( 渤淞p 扰,z 妇三) 等,常绿阔叶树种主要有青冈( c 弦肠6 口肠刀缈西咖材阳) 、 苦槠( c n s t 册0 p s i ss c l e 唧h y l l n 、) 、石檎( p h o f n as e ”t l l a t nn n 礤、) 莉冬青( a e xp 唧1 l 陀c i 于砌湛亿) 。另有竹林面积约3 0 7l 姗2 ,种类以毛竹( p 砂肋s 纪配矗声p 甜6 p s c p 淞) 为主。 2 2 研究方法 2 0 0 7 年4 月至2 0 0 8 年2 月,对南京紫金山城市森林的鸟类进行生态调查,研究不同 生境的鸟类群落结构以及同一生境下的季节分布和动态变化,深入分析紫金山鸟类群落与 栖息生境的关系,探讨城市化背景下干扰对城市森林鸟类群落的影响。 2 2 1 生境划分 根据紫金山城市森林的地理状况和植被情况,在鸟类分布较集中且受干扰大的紫金山 南坡选取4 种不同生境:竹林、针叶林、阔叶林、园林( 公共) 绿地。每种生境考虑人为 干扰梯度,各选择一定长度的样带和样方,样带长度视生境面积而定,样方的面积均为 o 5 l l l n 2 。 7 竹林生境较为单一,以毛竹为主,间有少量阔叶树( 如麻栎、枫香) 及针叶树种( 黑 松、马尾松等) 。灌木层盖度低且高度小于1 m ,主要成分为野蔷薇( r 口所“确m 砌”柏) 、 茅莓( r 砌螂p 口w 的,f 淞三加扮) 、扁担杆( g 比w 砌6 如6 口g 历 ) 等。草本层盖度小于0 1 , 长势差,主要成分为荩草( 彳砌脚d 门触汐f ( 玩s ) 、黄鹌菜( 场“嘲曲,i 印d 玎f c 口) 等。 针叶林生境乔木层主要为马尾松和黑松以及部分阔叶树种和少量杉木。灌木层盖度约 o 6 5 ,高度小于2 m ,主要成分有山胡椒( 上加沈阳砌“c 口) 、扁担杆、六月雪( & r 括阳 s e ,觚d f 沈s ) 以及野蔷薇、竹叶椒( z 砌砌哑“所p 肠刀卸砌甜聊) 等。草本层盖度较低,有荩 草、披针苔( c 口陀x 肠彤p d 肠幻) 、天葵( & 聊f 卿f 衄亭洒口d 缸d 砘s ) 等。目前针叶树种长势 衰竭虫害较重,有逐渐被取代向阔叶林演替的趋势。 阔叶林生境是紫金山城市森林主要植被类型,包括枫香林、栎林、刺槐以及少量楠树 林。乔木层主要树种有麻栎、枫香、香樟、朴树、三角枫( 么c p ,6 ”p 郾r 砌删聊坳) 、黑 松、黄檀( d 口肠p 咖办印p 口硝口胁船c p ) 等,单种郁闭度约0 3 ;灌木层盖度约o 5 ,高度小 于1 米,主要成分有六月雪、野蔷薇、白檀( $ 册p 肠sp 口,? f c 甜肠幻) 、山莓( r 动淞 阳办d r f 加z ,淞) 及蓬菖( r 动姗砌苫甜砒,) 等;草本层盖度达0 4 ,主要种类有批针苔、天 葵、荩草等。 园林( 公共) 绿地指中山植物园,建有松柏园、蔷薇园等1 0 个专类园区,近3 0 0 0 种栽培和野生植物类型,包括各类乔木、灌木、草本等,内有小山岗、缓坡、平地、山溪、 水塘等多种地形条件。植物园的外围地区保留有面积达1 0 0h m 2 的自然植被保护区,主要 为黑松、马尾松人工林和栓皮栎、麻栎、枫香、枫杨和朴树等高大树种占优势的次生落叶 阔叶林,使得植物园与紫金山城市森林植被连成一体,为鸟类栖息提供了天然条件。 2 2 2 鸟类调查方法 采用样线法和样点法相结合进行鸟类调查。不同生境根据其面积大小各设置若干条样 带及样方若干。样线法调查按常规路线法,调查速度约1 5 k n 讹,样带长度约3 k m ,宽度 5 0 m ;对鸟类丰富的生境和区域采用样点法调查,样点法独立性强、易标准化,不受地形 因素限制,能更好地反映栖息地和鸟类之间的关系( 郑光美,1 9 9 5 ) 。各生境分别调查春 季( 4 月、5 月) ,夏季( 6 月、8 月、9 月) ,秋季( 1 0 月、1 1 月) ,冬季( 1 2 月、1 月、 2 月) 共1 0 次。 调查时间为鸟类活动高峰的早晨,使用1 0 2 6 变焦双筒望远镜,观察并记录鸟类的 种类、数量及活动状态。样方面积使用手持g p s 测定。统计时仅记录左右两侧见到和听 到的鸟类种类和数量,并记录鸟类取食及栖息状态。往后飞的鸟类也要统计在内,不记录 往前飞和未着落的鸟类。统计计算时以平均值为准。 2 2 3 植物及栖息地参数调查 对各生境研究区域内植物群体进行调查和测定。记录乔木与灌木的种类、数量、高度 以及果实类型;记录草本及藤本植物的种类和盖度。植物高度取乔木自然高度的平均值; 盖度指植物群落各垂直层次的投影面积占样地面积的百分比。 r 对植物类型及植物群落的垂直和水平结构进行等级评价。具体说明如下: 垂直结构多样性:垂直结构多样性直接反映植物群体垂直结构的变化,衡量植物群体 垂直结构异质特征( 陈化鹏,2 0 0 0 ) 。可分为5 个等级。1 表示只有1 层结构,2 为有两层 结构5 表示有5 种及以上的结构。 水平结构多样性:衡量空间植被水平结构异质特征及地形、地貌的水平变化,分为5 个等级。1 表示只有1 种结构,异质性低;5 表示有5 种以上结构

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