三江平原丹顶鹤和白枕鹤巢址生境选择对比分析.doc

三江平原丹顶鹤和白枕鹤巢址生境选择对比分析赵沟沟摘要：丹顶鹤(Grus japonensis)和白枕鹤(Grus vipio)为大型涉禽，由于栖息地丧失，数量减少，已被CITES列为附录I, IUCN红皮书列为全球濒危物种；笔者于2016年45月，利用定点观察法、GPS定位法、样方法，对三江平原繁殖的丹顶鹤和白枕鹤的巢址生境进行了对比研究。结果表明，在三江平原，繁殖期丹顶鹤与白枕鹤对巢址生境的选择具有显著差异。丹顶鹤巢址生境比较单一，主要集中在芦苇沼泽，微生境选择以食物因素为主，其次是隐蔽因素和标识因素；白枕鹤巢址生境比较多样化，主要集中于芦苇沼泽、火烧地和苔草沼泽，微生境选择要求严格，以“食物与隐蔽”因素为主，标识因素和水因素是次要因素。关键词：三江平原，丹顶鹤 白枕鹤，繁殖期，巢址生境，因子分析；1 引言丹顶鹤(Grus japonensis)和白枕鹤(Grus vipio)属鹤形目(Gruiformes)鹤科(Gruidae)大型涉禽1-2。近年来，由于环境的变迁、人类活动的干扰，丹顶鹤和白枕鹤的种群数量逐渐减少。已被IUCN红皮书列为全球濒危种类，CITES列为附录3-4，我国也将丹顶鹤列为国家级重点保护鸟类，白枕鹤列为国家II级重点保护鸟类2。本研究对丹顶鹤与白枕鹤繁殖期巢址生境进行了比较研究，旨在探讨二者之间的生境选择关系，为三江平原对鹤类及生境进行有效管理提供科学依据。 2 研究地区自然概况三江平原位于黑龙江东北部，由黑龙江、乌苏里江和松花江汇流、冲积形成的低平的广阔沃土。由于位于高纬度寒冷气候带，降水集中在夏秋季节，地势低平径流缓慢，区域内河流季节性泛滥，加之季节性冻融的粘重土质，促使地表长期积水，最终形成大面积沼泽水体。沼泽与沼泽化土地面积约241万hm2，是中国最大的沼泽分布区，在涵养水源、蓄洪防早、调节气候、净化环境、控制土壤侵蚀、维持生物多样性、促淤造陆和生态平衡等方面起着十分重要的作用。3 研究方法2016年的45月，在保护区内的固定观测地点每天分别用10倍变焦双筒、2040倍变焦单筒望远镜搜寻丹顶鹤和白枕鹤，观察其繁殖行为，利用参照物初步确定丹顶鹤和白枕鹤的巢区域，再用激光测距仪和2040倍变焦单筒望远镜，确定丹顶鹤和白枕鹤的巢区，徒步走到该地点，巢址生境各生态因子测量以巢为中心，任意作两条垂线，距离巢5、10、15、20和25m处分别设1m1m样方1个，用GPS定位其经纬度，在巢址设样方并测量记录其生境因子。4 结果与分析4.1 丹顶鹤与白枕鹤巢址微生境比较丹顶鹤与白枕鹤繁殖期巢址微生境生态因子之间的差异显著性检验结果表明，二者在植被高度、植被密度、火烧地距离、人为干扰距离、剩余苇丛距离、剩余苇丛面积和剩余苇丛密度方面有极显著差异( t t0.01)；在明水面距离、火烧地面积( t t0.05)方面有显著差异；植被盖度、水深、明水面面积和剩余苇丛高度无显著差异(表1)表1 丹顶鹤与白枕鹤繁殖期巢址生境各生态因子之间显著性检验生态因子丹顶鹤白枕鹤t植被高度（cm）129.94.92784.85.726-5.963植被密度（株/m2）44014.827357.315.446-3.864植被盖度（%）0.2910.0260.2460.027-1.656水深（cm）17.170.65118.760.7981.543明水面距离（m）76.07.65050.97.939-2.277明水面面积（m2）100.010.42592.06.401-0.654火烧地距离（m）1.560.0942.280.2302.897火烧地面积（m2）3100175.2343720187.5302.416人为干扰距离（km）2.380.0893.180.0647.227剩余苇丛距离（m）62.07.06118.41.709-6.001剩余苇丛面积（m2）210.016.018543.034.1798.822剩余苇丛密度80.02.843163.26.46511.781剩余苇丛高度（cm）167.63.022175.13.3321.664t0.01=2.617 t0.05=1.9804.2 丹顶鹤巢址生境选择对丹顶鹤巢址生境各生态因子进行方差分析，结果为F = 290.704、F F0.01，表明丹顶鹤繁殖期巢址生境选择具有特异性和非随机性。对丹顶鹤巢址生境各生态因子进行了因子分析(表4-1)。结果表明，前3个因子的特征值远大于1，折线陡峭，相关性较小，第4个因子的特征值稍大于1，其余因子的特征值小于1，从第4个因子以后，折线平缓，相关性较大；前4个特征值累积贡献率已达89.233%，说明前4个主成分基本包含了全部因子所具有的绝大部分信息，取前4个特征值，计算其相应的特征向量(表4-2)。表4-1 丹顶鹤巢址生境选择特征值表（n=12）因子序号初始特征根主成分的提取特征根贡献率%累积率%特征根贡献率%累积率%14.60635.43235.4324.60635.43235.43223.97330.55965.9913.97330.55965.99131.98415.26581.2551.98415.26581.25541.0377.97889.2331.0377.97889.23350.7685.91195.14460.5354.13399.25770.0610.46899.72580.0310.23799.96390.0050.037100.000101.303E-151.002E-14100.000117.466E-185.743E-17100.00012-3.196E-16-2.458E-15100.00013-4.399E-16-3.384E-15100.000表4-2 丹顶鹤巢址生境因子数据主成分分析的因子荷载矩阵特征向量因子1234植被高度-0.1540.815-0.2020.281植被密度0.6380.5850.3810.210植被盖度0.749-0.5480.258-0.104水深0.651-0.0630.068-0.217明水面距离-0.4930.4050.7640.034明水面面积0.1330.8030.254-0.361火烧地距离-0.4850.827-0.217-0.149火烧地面积0.841-0.3370.3850.117人为干扰距离0.9340.2600.2000.056剩余苇丛距离-0.565-0.0190.7560.276剩余苇丛面积0.3970.8600.113-0.229剩余苇丛密度0.7550.423-0.4540.032剩余苇丛高度0.2590.257-0.2310.746在第1主成分中,因子“植被密度”、“植被盖度”、“水深”、“火烧地面积”、“人为干扰距离”、“剩余苇丛密度”的系数较大。植被密度、植被盖度与取食难易程度有关；水深与水直接相关；火烧地面积的大小体现着丹顶鹤繁殖期自身的暴露率。人为干扰距离反映着人为活动对白枕鹤巢址的干扰情况,距离越远干扰越小；剩余苇丛密度反映着丹顶鹤繁殖期的隐蔽情况,密度越大,隐蔽度越强；可以认为，这6个因子反映丹顶鹤在繁殖期巢址生境选择中对食物的要求，可以把第1主成分定义为食物因素。在第2主成分中，因子“植被高度”、“明水面面积”、“火烧地距离”、“剩余苇丛面积”的系数较大。植被高度与取食难易程度有关，明水面面积与水直接相关，巢距火烧地距离体现着丹顶鹤繁殖期自身的暴露率，剩余苇丛面积反映着丹顶鹤繁殖期的隐蔽情况，面积越大，隐蔽度越强。可以认为，这4项因子反映了繁殖期丹顶鹤巢址生境的隐蔽状况，把第2主成分定义为隐蔽因素。在第3主成分中，因子“明水面距离”、“剩余苇丛距离”的系数较大。明水面距离和剩余苇丛距离是丹顶鹤繁殖期巢址生境的宏观特征，便于丹顶鹤对繁殖期巢址生境的识别，同时也便于不同丹顶鹤繁殖对对领域的相互识别和辨认。因此，把第3主成分定义为标识因素。在第4主成分中，只要因子“剩余苇丛高度”的系数较大。4.3 白枕鹤巢址生境选择对白枕鹤巢址生境各生态因子进行方差分析,结果为F = 360.418、F F0.01，表明白枕鹤繁殖期巢址生境选择具有特异性和非随机性。对白枕鹤巢址生境各生态因子进行了因子分析(表4-3)。结果表明，前3个因子的特征值远大于1，折线陡峭，相关性较小，第4个因子的特征值稍大于1，其余因子的特征值小于1，从第4个因子以后，折线平缓，相关性较大；前4个特征值累积贡献率已达77.510%，说明前4个主成分基本包含了全部因子所具有的绝大部分信息，取前4个特征值，计算其相应的特征向量(表4-4)。表4-3 白枕鹤巢址生境选择特征值表（n=12）因子序号初始特征根主成分的提取特征根贡献率%累积率%特征根贡献率%累积率%15.81444.72044.7205.81444.72044.72021.89814.60059.3201.89814.60059.32031.35610.43369.7541.35610.43369.75441.0087.75677.5101.0087.75677.51050.7455.72883.23760.7305.61588.85270.6835.25294.10480.2932.25796.36190.1681.29297.653100.1180.91098.563110.1070.82499.387120.0440.33599.722130.0360.278100.000表4-4 白枕鹤巢址生境因子数据主成分分析的因子荷载矩阵特征向量因子1234植被高度0.788-0.3010.3080.098植被密度0.8330.431-0.0360.081植被盖度0.7950.319-0.2430.188水深-0.4480.4080.2790.112明水面距离-0.729-0.392-0.2500.119明水面面积-0.0240.2470.788-0.236火烧地距离0.851-0.232-0.009-0.195火烧地面积-0.637-0.3970.455-0.021人为干扰距离0.716-0.464-0.0800.250剩余苇丛距离-0.1900.8070.0020.312剩余苇丛面积0.859-0.0390.3840.006剩余苇丛密度0.829-0.0620.0200.013剩余苇丛高度-0.177-0.2380.2780.821在第1主成分中,因子“植被高度”、“植被密度”、“植被盖度”、“水深”、“明水面距离”、“火烧地距离”、“火烧地面积”、“人为干扰距离”、“剩余苇丛面积”、“剩余苇丛密度”的系数较大。其中，植被高度、植被密度、植被盖度与取食难易程度有关；水深和明水面距离与水直接相关；火烧地一般烧的都是质量低劣只能充当肥料的苇丛，这些苇丛在白枕鹤求偶和繁殖期都起着隐蔽作用，火烧地面积的大小和巢距火烧地距离均体现着白枕鹤繁殖期自身的暴露率；人为干扰距离反映着人为活动对白枕鹤巢址的干扰情况，距离越远干扰越小；剩余苇丛密度与面积反映着白枕鹤繁殖期的隐蔽情况，密度越大，隐蔽度越强；面积越大，隐蔽度越强。可以认为，这10个因子反映白枕鹤在繁殖期巢址生境选择中对食物的要求和隐蔽状况，可以把第1主成分定义为食物与隐蔽因素。在第2主成分中，因子“剩余苇丛距离”的系数较大。剩余苇丛距离是白枕鹤繁殖期巢址生境的宏观特征，便于白枕鹤对繁殖期巢址生境的识别，因此，把第2主成分定义为标识因素。在第3主成分中，因子“明水面面积”的系数较大。明水面面积与水直接相关，这1个因子反映白枕鹤繁殖期巢址生境附近水的情况，因此，把第3主成分定义为水因素。在第4主成分中，只要因子“剩余苇丛高度”的系数较大。5 结论与分析丹顶鹤的个体较白枕鹤大，性情较白枕鹤要凶。体型和行为上的特点决定了丹顶鹤与白枕鹤在繁殖期巢址生境选择过程中不能分享相同的资源，故出现丹顶鹤主要选择芦苇沼泽作为巢址生境，而白枕鹤选择多样生境（芦苇沼泽、苔草沼泽和火烧地）的局面。结果表明，丹顶鹤在繁殖期巢址生境选择时，以食物因素为主，其次是隐